石墨烯制备技术

　　石墨烯行业的研究人员和工作者都需要知道如何获得石墨烯。本书编写的出发点是出版一本文字简洁、内容紧凑的石墨烯制备技术指南，希望能为初踏入石墨烯研究领域的人员提供石墨烯制备的基础知识，为石墨烯行业的相关人员呈现石墨烯制备领域的现状，并为石墨烯制备技术的下一步发展指明方向。为此，本书主要围绕“自上而下”和“自下而上”两种石墨烯制备思路展开，主要内容包括机械剥离技术、氧化还原技术、SiC外延技术、化学气相沉积技术、有机合成技术和其他特色技术（偏析生长技术、电弧放电技术、微波制备技术、电子束辐照技术、碳纳米管切割技术等），以及三维石墨烯的制备技术，并分析了每种石墨烯制备技术的特点和利弊。 本书可供石墨烯材料相关专业师生使用，同时可为石墨烯材料相关科研人员提供专业参考。

　　彭海琳，北京大学教授、博导。主要从事纳米材料化学与能源纳米技术研究，关注能源纳米材料的控制合成、光电器件与光（电）催化转化：二维材料（石墨烯、拓扑绝缘体、二维硫/氧族半导体）的控制生长、化学改性、异质结构与光电器件；高效光（电）催化转化中的新材料及其调控规律研究；纳米材料在柔性电子学、量子调控和能源领域应用基础研究。

第1章 石墨烯的机械剥离技术
1.1干法机械剥离
1.1.1胶带剥离法
1.1.2微机械加工剥离法
1.1.3球磨法
1.2湿法机械剥离
1.2.1 超声剥离法
1.2.2 剪切剥离法
1.2.3 插层剥离法
1.3机械剥离设备
参考文献

第2章 石墨烯的氧化还原技术
2.1氧化石墨的制备和性质
2.1.1石墨的插层-氧化反应
2.1.2氧化石墨分散液及其性质
2.1.3不同宏观形态的氧化石墨烯的制备及性质
2.2还原氧化石墨烯的制备和性质
2.2.1氧化石墨烯的还原
2.2.2 rGO在溶剂中的分散性质
2.2.3不同宏观形态的rGO的制备及性质

第3章 SiC外延技术
3.1 SiC衬底及预处理
3.2 SiC 表面的石墨化
3.2.1 高温退火
3.2.2 激光诱导
3.2.3 分子束外延
3.3 极性面上的生长
3.3.1 Si终止面上外延
3.3.2 C终止面上外延
3.4 非极性面上的生长
3.5 立方SiC/Si上的生长
3.6 外延生长设备
参考文献
第4章 石墨烯的化学气相沉积技术
4.1石墨烯薄膜的化学气相沉积技术
4.1.1 基于金属基底的化学气相沉积技术
4.1.2 基于非金属基底的化学气相沉积技术
4.2石墨烯粉体的化学气相沉积技术
4.2.1基于金属模板的化学气相沉积技术
4.2.1基于非金属模板的化学气相沉积技术
4.3石墨烯薄膜的规模化生长技术
4.3.1批次制程
4.3.2卷对卷制程
4.3.3工业级别的制备装备
参考文献

第5章 石墨烯的有机合成技术
5.1有机合成基本原理
5.1.1液相合成技术
5.1.2 表面合成技术
5.2石墨烯纳米带合成技术
5.2.1 纳米带终止边的控制
5.2.2 纳米带尺寸的控制
5.2.3 异质掺杂纳米带的合成
5.2.4 纳米带异质结的构筑
5.2.5 石墨烯纳米带一维拓扑绝缘体
5.3 石墨烯纳米片合成技术
参考文献

6 石墨烯的其他制备技术
6.1 偏析生长技术
6.1.1 石墨烯偏析现象的发现
6.1.2 单晶金属体系中的偏析生长技术
6.1.3 非单晶金属中的偏析生长技术
6.1.4 偏析生长技术中石墨烯的掺杂调控
6.2 电弧放电技术
6.2.1 电弧放电制备石墨烯基本原理
6.2.2 不同气氛对石墨烯制备的影响
6.2.3 催化剂对石墨烯制备的影响
6.2.4 电弧放电技术制备石墨烯的装备
6.3 微波制备技术
6.3.1 微波作用机理与制备技术
6.3.2 微波法无基底气相合成石墨烯
6.3.3 微波法制备石墨烯的装备进展
6.4 电子束辐照技术
6.4.1 电子束与物质相互作用
6.4.2 电子束诱导无定形碳结晶化制备石墨烯
6.5 碳纳米管切割技术
6.5.1 液相氧化法
6.5.2 气相刻蚀法
6.5.3 电化学剪切法
6.5.4 催化剪切法
参考文献

第7章 三维石墨烯的制备技术
7.1 三维石墨烯材料及其制备方法
7.2组装法制备泡沫石墨烯
7.2.1 水热法
7.2.2 还原法
7.2.3 干燥法
7.2.4 离心蒸发法
7.2.5 牺牲模板法
7.2.6 3D打印法
7.3 合成法制备三维石墨烯
7.3.1 金属模板法制备泡沫石墨烯
7.3.2 非金属模板法制备三维石墨烯
7.3.3 无模板法
7.4 小结
参考文献
索引