石墨烯的制備技術方法解析
作者：admin 發布時間：2023-04-12點擊：
有著碳族眾多優良基因的石墨烯，走向市場還要假以時日。絕大多數石墨烯廠家還處于從實驗室到中試，或中試向產業化的過渡階段。
“事實上，石墨烯產業發展中，面臨的核心問題是，下游應用沒有打開，石墨烯無法產品化，生產工藝也就無法定型和固化。”當前石墨烯“有價無市”，價格過高。根據不同的品味，石墨烯價格不等，高昂的價格抑制了市場需求。
而制備技術不成熟也阻礙了石墨烯的大規模應用。制備石墨烯目前比較成熟的方式有物理法和化學法，其中物理法的典型代表是用膠帶粘貼的方式從石墨晶體上獲得，這種方法能拿到結構非常完美的石墨烯晶體，比較適用于開發電子器件或物理研究，但無法量產。
量產主要依賴化學法，一種被學界稱為“自下而上”法，也就是從小分子或碳原子通過化學氣相沉積、外延生長或有機合成等途徑組裝成石墨烯片。這種方法規模相對容易做大一些，所獲石墨烯的晶體結構相對完整，更適合去做觸摸屏或太陽能電池的透明導電薄膜。另一種方式就是“自上而下”法，有時也叫化學剝離法，就是把三維的石墨晶體層層拆解開來，剝成單層或少數幾層的石墨烯產品。
“各廠家的工藝路線和所用插層劑是有差別的。有的用鹽插層然后液相剝離，這種方法制備的石墨烯含氧量低，導電性能好，但剝離程度相對低一點，比表面積不太大，更適于做導電劑；有的先氧化插層然后剝離，這種方法剝離程度高，比表面積大，但做出的石墨烯缺陷比較多，含氧量大，表面活性強，更適合去做催化、儲能等應用。”面向石墨烯材料的先進工藝開發、裝備制造和過程控制仍然是個大課題。
從目前的技術發展來看，最有可能實現工業化使用石墨烯的下游行業是復合材料領域和顯示技術領域。將石墨烯添加到塑料、橡膠、涂料等基體中，“調”出來的產品在性能上會更強。而對于氣相沉積法制成的石墨烯，其應用領域主要集中在觸摸屏和太陽能電池等領域。
