石墨烯是近年来最热的新材料之一，因为具有很好的导电、导热性，强度高，比外面积大年夜，石墨烯预期在计算机芯片、电子材料、导热材料、高机能复合伙料、情况处理、催化剂载体等诸多范畴具有潜在应用。

石墨烯的制备重要有微机械分别法、气相合成法、化学氧化还原法以及液相剥离法等。安德烈·海姆是用胶带大年夜石墨上剥下少量单层石墨烯片。该法固然可以获得质量较好的单层和双层石墨烯，能部分知足实验室的研究须要，但产量和效力过低。

什么是石墨烯？其实，将石墨的层状构造无穷剥离，直到原子级厚度，该薄层碳材料的性质与本来的石墨有极大年夜的不合，该薄层碳材料就是石墨烯。2004年，英国曼彻斯特大年夜学物理学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫成功地大年夜石墨中剥离出石墨烯，并表征了它的性质，两人也因“在二维石墨烯材料的开大年夜Τ械验”，合营获得2010年诺贝尔物理学奖。

今朝，经由过程化学气相沉积法在绝缘外面或金属外面发展石墨烯，是制备高质量石墨烯薄膜的重要手段，其所用的原料多为甲烷等低碳烯烃。这种办法可以或许发展出大年夜面积、高质量的石墨烯膜，然则前提比较苛刻，过程比较复杂，转移较艰苦。而经由过程有机合成法可以制备具有肯定构造并且无缺点的石墨烯纳米带，并可以进一步对石墨烯纳米带进行功能化润饰。

科学家还可以大年夜碳纳米管出发制备石墨烯。应用硫酸和氧化剂使多壁碳纳米管开链制备石墨烯纳米带，石墨烯带的宽度取决于碳纳米管的直径，然后用肼还原可恢复其电学机能。该石墨烯带可用作导电或半导体薄膜，有望成为光伏单晶硅的便宜替代物。

如今最易工业化制造石墨烯的一种工艺是氧化还原法。先将石墨粉分散在强氧化性混淆酸中，例如浓硝酸和浓硫酸，然后参加高锰酸钾或氯酸钾等强氧化剂获灯揭捉化石墨，再经由剥离处理获灯揭捉化石墨烯，最后经由过程还原获得石墨烯。

我国在石墨烯范畴的研究起步与蓬勃国度比拟较晚，但在近些年的尽力下，文献揭橥量和专利数量都已经位居全球首位。2015年5月，国度金融信息中间指数研究院宣布的全球首个石墨烯指数评价结不雅显示，我国全球石墨烯家当综合成长实力位列全球第3位，仅次于美国和日本。

大年夜石墨烯专利技巧申请范畴看，2013年之前，石墨烯相干研究重要集中在制备范畴。跟着制备技巧的完美与成熟，石墨烯专利申请赓续向下流应用拓展，并开辟出新的范畴。2013年至2015年间，全球新增大年夜量关于复合纤维、涂层、功能薄膜、水处理等新兴范畴的石墨烯技巧专利申请，个中关于石墨烯基复合伙料的专利申请几乎翻番。

当前，石墨烯有几个重要的应用偏向，比如在储能范畴，制造超等电容器，太阳能电池等；在复合伙料方面的应用，包含塑料、橡胶、涂料、阻燃等；在电子范畴的应用，比如替代多晶硅。信赖将来跟着技巧的进步，石墨烯会有更广阔的市场。