石墨烯可分為石墨烯粉體和石墨烯薄膜兩大類，常見的石墨烯粉體制備方法有機(jī)械剝離法、氧化還原法、SiC外延生長(zhǎng)法等，而石墨烯薄膜的制備方法為化學(xué)氣象沉積法（即CVD法）。石墨烯詳細(xì)制備方法介紹如下：

一、石墨烯粉體的制備方法：

1、機(jī)械剝離法

機(jī)械剝離法是利用物體與石墨烯之間的摩擦和相對(duì)運(yùn)動(dòng)，得到石墨烯薄層的制備方法，這種方法操作簡(jiǎn)單，得到的石墨烯基本保持完整的晶體結(jié)構(gòu)。2004年兩位英國(guó)科學(xué)家使用膠帶對(duì)天然石墨進(jìn)行層層剝離取得石墨烯的方法，為歸為機(jī)械剝離法，這種方法一度被認(rèn)為生產(chǎn)效率低，無法工業(yè)化量產(chǎn)。

近年來，產(chǎn)業(yè)界對(duì)石墨烯的生產(chǎn)方法進(jìn)行了大量的研發(fā)創(chuàng)新，目前在廈門、安徽、廣東等省市已有幾家公司攻克了低成本大規(guī)模制備石墨烯的生產(chǎn)瓶頸，使用機(jī)械剝離法工業(yè)化量出成本低、品質(zhì)高的石墨烯粉體。

2、氧化還原法

氧化還原法是通過使用硫酸、硝酸等化學(xué)試劑及高錳酸鉀、雙氧水等氧化劑將天然石墨氧化，增大石墨層之間的間距，在石墨層與層之間插入氧化物，制得氧化石墨烯。然后將反應(yīng)物進(jìn)行水洗，并對(duì)洗凈后的固體進(jìn)行干燥，制的氧化石墨烯粉體，通過物理剝離法、高溫膨脹等方法對(duì)氧化石墨烯進(jìn)行剝離，制得氧化石墨烯。最后通過化學(xué)法將氧化石墨烯還原，得到石墨烯。這種方法操作簡(jiǎn)單，產(chǎn)量高，但是產(chǎn)品質(zhì)量較低，氧化還原法使用硫酸、硝酸等強(qiáng)酸，存在較大危險(xiǎn)性，又必須使用大量的水進(jìn)行清洗，帶來較大的環(huán)境污染。

使用氧化還原法制備的石墨烯，含有較豐富的含氧官能團(tuán)，易于改性，但由于在對(duì)氧化石墨烯進(jìn)行還原時(shí)，較難控制還原后石墨烯的氧含量，同時(shí)氧化石墨烯在陽光照射、運(yùn)輸時(shí)車廂內(nèi)高溫等外界條件影響下會(huì)不斷的還原，因此氧化還原法生產(chǎn)的石墨烯逐批產(chǎn)品的品質(zhì)不一致，難以控制品質(zhì)。

目前不少人將氧化石墨、氧化石墨烯、還原氧化石墨烯概念理解混淆。氧化石墨呈棕色，為石墨與氧化物聚合體。氧化石墨烯系將氧化石墨剝離至單層，雙層或少層（10層以內(nèi)）后的產(chǎn)物，含有大量的含氧基團(tuán)，因此氧化石墨烯不導(dǎo)電，氧化石墨烯性質(zhì)活躍，在使用過程中特別是參與高溫材料加工過程中，會(huì)不斷還原并釋放二氧化硫等氣體，通過將氧化石墨烯還原之后的產(chǎn)品，才能成為石墨烯（還原氧化石墨烯）。

3、SiC外延法

SiC外延法是通過在超高真空的高溫環(huán)境下，使硅原子升華脫離材料，剩下的C原子通過自組形式重構(gòu)，從而得到基于SiC襯底的石墨烯，這種方法可以獲得高質(zhì)量的石墨烯，但是這種方法對(duì)設(shè)備的要求一般較高。

二、石墨烯薄膜制備方法：

CVD是使用含碳有機(jī)氣體為原料進(jìn)行氣相沉積制得石墨烯薄膜的方法，這是目前生產(chǎn)石墨烯薄膜最有效的方法，這種方法制備的石墨烯具有面積大、質(zhì)量高的特性，但是現(xiàn)階段成本較高，工藝條件還需進(jìn)一步完善。由于石墨烯薄膜的厚度很薄，因此大面積的石墨烯薄膜無法單獨(dú)使用，必須使用在宏觀器件中才有使用價(jià)值。