グラフェンの製造方法

1、機械的剥離法
機械的剥離法は、物体とグラフェンの間の摩擦と相対運動を利用してグラフェン薄層材料を得る方法です。この方法は操作が簡単で、得られるグラフェンは通常完全な結晶構造を保持しています。 2004 年、2 人の英国の科学者が透明テープを使用して天然黒鉛を層ごとに剥がしてグラフェンを取得しました。これも機械的剥離法として分類されます。この方法はかつては非効率で大量生産ができないと考えられていました。
近年、業界はグラフェンの製造方法において多くの研究開発革新を行ってきました。現在、アモイ、広東省、その他の省や都市の数社が、機械的ストリッピング法を利用してグラフェンを低コストで大規模に製造する生産のボトルネックを克服し、低コストで高品質のグラフェンを工業的に生産している。

2.酸化還元法
酸化還元法とは、天然黒鉛を硫酸、硝酸などの試薬や過マンガン酸カリウム、過酸化水素などの酸化剤を用いて酸化し、黒鉛層の間隔を広げ、黒鉛層間に酸化物を挿入して酸化グラファイトを作製する方法です。次に、反応物を水で洗浄し、洗浄された固体を低温で乾燥して酸化黒鉛粉末を製造する。酸化グラフェンは、酸化グラファイト粉末を物理的剥離と高温膨張により剥離することにより調製した。最後に、酸化グラフェンを化学的方法で還元してグラフェン（RGO）を得ました。この方法は操作が簡単で、収率は高くなりますが、製品の品質は低くなります [13]。酸化還元法は硫酸や硝酸などの強酸を使用するため危険であり、洗浄に多量の水を必要とし、大きな環境汚染をもたらします。

酸化還元法で製造されたグラフェンは酸素含有官能基が豊富であり、修飾が容易です。しかし、酸化グラフェンを還元する場合、還元後のグラフェンの酸素含有量を制御するのは難しく、酸化グラフェンは太陽、台車内の高温、その他の外部要因の影響を受けて継続的に還元されるため、グラフェン製品の品質が低下します。酸化還元法で製造される製品はバッチごとにばらつきが多く、品質管理が困難です。
現在、多くの人が酸化グラファイト、酸化グラフェン、還元酸化グラフェンの概念を混同しています。酸化グラファイトは茶色で、グラファイトと酸化物のポリマーです。酸化グラフェンは、酸化グラファイトを単層、二重層、またはオリゴ層に剥離したもので、酸素含有基を多く含むため、非導電性で活性な性質を持ち、継続的に還元されます。使用中、特に高温の材料処理中に二酸化硫黄などのガスが放出されます。酸化グラフェンを還元したものをグラフェン（還元酸化グラフェン）と呼ぶこともある。

3.（炭化珪素）SiCエピタキシャル法
SiCエピタキシャル法は、超高真空高温環境下で材料からシリコン原子を昇華させ、残ったC原子を自己組織化により再構築し、SiC基板をベースとしたグラフェンを得る方法です。この方法では高品質のグラフェンが得られますが、より高度な設備が必要になります。