3電化學快速剝離法

就現(xiàn)今所提出的氧化還原方法，還原后的石墨烯仍存在大量的缺陷結(jié)構(gòu)，且工藝上乃是先經(jīng)過劇烈氧化過程后，才透過還原工藝在做結(jié)構(gòu)復原。所以學者又發(fā)展出利用電化學的方式來剝離出石墨烯，如圖3所示。這個工藝可以大量且快速的獲得高品質(zhì)的石墨烯，其剝離下來的石墨烯即呈現(xiàn)高導電特性（載流子遷移率達～17cm2／Vs）。

4化學氣相沉積法

化學氣相沉積法是一種可以獲得大面積且高質(zhì)量石墨烯的工藝方式，也由于石墨烯是成長于金屬基板上，因此只要尋找到適當?shù)奈g刻液來移除底下的金屬，就可以把石墨烯轉(zhuǎn)移至各種基板上，來做后續(xù)多樣性的應用。因此相較于早期利用SiC來成長石墨烯而無法將之取下來使用的瓶頸，此方法提供更為廣泛的應用，因此獲得矚目。

化學氣相沉積法主要利用催化觸媒為成長之基材（如銅、鎳等），在900-1000℃的溫度下，先通入含有氫氣的混合氣體（H2／Ar）做前處理，將基材做還原，隨后通入成長石墨烯的前驅(qū)氣體（如氫氣、甲烷），此時裂解的碳源（CHradicals）將吸附于表面，開始進行成核（nucleation）、石墨烯晶域（domain），接著各個晶域相互連結(jié)成連續(xù)的石墨烯薄膜（如圖4所示）。

而目前常見的兩種成長方式，分別是利用鎳、銅這兩種金屬基板。其中鎳金屬基板的成長較早被提出來，由于它的成長機制主要是在高溫時讓裂解的碳原子溶入鎳金屬中，形成固溶體，并在降溫的過程于鎳的表面析出石墨烯，因此實際上無法很精確的控制碳原子溶入的量，使得析出石墨烯的層數(shù)無法精確控制。通常這種方式可以獲得高結(jié)晶性但多層的石墨烯，不易得到大面積均勻的單層石墨烯，因此在某些需要精確控制石墨烯層數(shù)的應用（如透明導電薄膜），將受到限制。

隨后，X.Li（2009）等人提出利用銅箔基板來成長石墨烯，發(fā)現(xiàn)可以獲得大面積均勻且單層的高結(jié)晶性石墨烯。這主要歸因于材料相圖上，碳與銅的固溶性低，因此高溫時，碳原子僅能在銅的表面排列為石墨烯的結(jié)構(gòu)，經(jīng)由分析發(fā)現(xiàn)這種方式成長的石墨烯約大于90%的面積可以得到單一層石墨烯。

5各種制備工藝有缺點對比分析

總結(jié)上述石墨烯的合成技術，各種技術都有其特點：化學氣相沉積法可以獲得高結(jié)晶性且大面積的石墨稀、還原氧化石墨烯的方法可在低成本下，大量制備石墨烯，但其缺陷高；電化學剝離法具量產(chǎn)性且結(jié)晶質(zhì)量中等、深具應用端的發(fā)展價值。表1為整理各種石墨烯工藝的特點比較以及應用端價值的評估（依據(jù)量產(chǎn)性與石墨烯結(jié)晶品質(zhì)作為評估）。