（2）光学性能。石墨烯具有极高的透光率，几乎是完全透明的，只吸收大概2。3 %[7]的光，另外，它的质地非常致密，即便是最小的气体分子（氦气）也无法穿透，是制造透明电子产品的绝佳原料。

   （3）热性能。石墨烯是地球上目前已知的导热导电性能最好的材料，在室温下，石墨烯的热导率是5000 W·m-1·K-1[7]，是硅的36倍，砷化镓的20倍，铜（401 W·m·K）的10倍多。正是由于在热性能方面的杰出特性，石墨烯将来有望在导电薄膜材料方面发挥重要作用。论文网

   （4）机械性能。石墨烯的抗拉强度为125 GPa，杨氏模量达1。0 TPa[7]，杨氏模量约为42 N/m2，1m2的石墨烯片大约能负担4 kg的质量，其强度甚至能达到钢的100倍，石墨烯作为原材料制造包装袋，成品大约能够承受2吨的负重，是截止目前以来所知道的的强度最高的材料。

此外，石墨烯的比表面积很大，其理论值为2630 m2/g[7]，化学稳定性也很好。这些优异的性质，使得石墨烯在复合材料、超级电容器、储能器件、电化学传感器、催化、电极材料等领域都有着良好的应用前景，又因为可能研制出既轻薄又强韧的材料，石墨烯在汽车、飞机和卫星制造方面也有着巨大的潜能。

1。1。2 石墨烯的制备方法与应用现状

无论哪种材料想要广泛地被应用于实践生产，都必须考虑到生产成本和制造方法，石墨烯也不能除外。在经过了科研工作者的大量研究与探索后，结合产品的制备成本和产品质量综合考虑，目前有4种方法被普遍应用。

（1）机械剥离法。这种方法利用机械力对物质表面进行剥离来制备石墨烯。先在高温条件下热解石墨进行预处理，再利用胶带重复粘贴石墨，从而剥离石墨层，这是石墨烯首次被发现时采用的方法。但是这种方法不仅工艺复杂繁琐，而且石墨烯产率很低，根本不能够满足工业化需求。同时很难人工控制石墨烯的层数，只适合实验室阶段研究，很难放大生产。

（2）化学气相沉积法（CVD）。化学气相沉积法在二十世纪六十年代首先被应用，主要被用来制备高纯度、高性能的固体薄膜。CVD法制备石墨烯的基本过程是：先把基底金属箔片放入管式炉中，然后通入保护气体升温至指定温度，稳定温度并保持一定时间后，停止保护气体的通入而改通入碳源（例如甲烷）气体使其被裂解，使得碳原子在基底表面沉积，待反应完成后，停止通入碳源气体再重新通入保护气体直至碳源气体被驱逐干净。最后等到冷却至室温后就可以得到金属箔片上的石墨烯，制备过程如图3所示。

图3 CVD法制备石墨烯基本流程

（3）电弧放电法。两个石墨电极在高电压和大电流条件下如果距离达到某一特定值时就会产生电弧放电，收集反应室内壁上的黑色粉末就可以得到石墨烯。电弧放电法得到的石墨烯不仅结晶度好、而且具有很高的热稳定性。具体做法可以在 H2/He 混合气氛中，以石墨棒为电极，通上电流，制备石墨烯，或者利用氢电弧放电制备石墨烯。文献综述

（4）氧化还原法。这种方法以石墨为原料，先用强氧化剂把石墨氧化成氧化石墨烯，再把它还原成石墨烯。石墨的氧化和氧化石墨烯的还原是最关键的两部分。石墨首先与强氧化剂反应生成石墨烯，羧基、羟基和羰基等含氧官能团在这个过程中被引入到其片层间，使得石墨烯层与层之间的距离被显著增大，然后再借助外来能量（如超声），就可以进一步增大层与层之间的间距。由于成本低，可操作性强，此法目前最有可能成为大规模制备石墨烯的方法。