中國粉體網(wǎng)訊 石墨烯是由單層碳原子（sp2雜化）六方鍵合而成的二維晶體材料,，其理論比表面積可達2600m2/g，室溫下,，既有較突出的導電性能和力學性能,，又具有較高的電子遷移率,。但是石墨烯往往會因受π－π相互作用而團聚,、堆積,，導致比表面積縮小，電阻增大,，性能大幅降低,，從而限制其應用。三維石墨烯的出現(xiàn)不僅解決了上述問題,，還因為其質(zhì)輕,、體積易控制、易加工及良好的機械性能等備受關(guān)注,。
這種復合材料目前的合成方式一般有水熱/溶劑法,、構(gòu)筑模板法、有機溶膠凝膠法,、化學氣相沉積法和化學還原法。
1 水熱/溶劑法
水熱法是在特定的密閉反應器（高壓釜）中,，利用水溶液作為反應體系,，將反應體系加熱至臨界溫度，在體系中產(chǎn)生高壓環(huán)境再進行無機合成,、材料制備,。水熱法的溶劑是水，所以僅適用于氧化物材料或?qū)λ幻舾械牧蚧锏闹苽�,。利用有機溶劑代替水,，在新的溶劑體系中設(shè)計出新的合成方法，就是溶劑法,。
水熱/溶劑法的優(yōu)點是反應在密閉容器中進行,，減少了環(huán)境污染,，制備得到的納米材料分散結(jié)晶性良好。
2 構(gòu)筑模板法
是指在3D支架或多層薄膜中產(chǎn)生結(jié)構(gòu)明確的3D多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),，促進所需材料的生長,，再利用一定的化學物質(zhì)將模板刻蝕掉，最終得到相應的三維石墨烯,。
3 有機溶膠凝膠法
首先將原料分散在溶劑中,，然后經(jīng)過水解反應生成活性單體，再聚合,，進而成為溶膠,，生成具有一定空間結(jié)構(gòu)的凝膠，經(jīng)過陳化,、干燥和熱處理或添加改性劑來進行控制并制備出所需材料,。其中陳化使凝膠骨架的強度增強，干燥過程中的收縮減少,，獲得較大的孔徑或孔隙率,。
4 化學氣相沉積法（CVD）
指反應物質(zhì)在氣態(tài)條件下發(fā)生化學反應，生成固態(tài)物質(zhì)沉積在加熱的固態(tài)基體表面,，進而制得固體材料的工藝技術(shù),。
上圖為常壓下CVD法生長三維石墨烯的整個系統(tǒng)的示意圖。整個系統(tǒng)包括氣源,、質(zhì)量流量控制器,、CVD 管式爐、氣體排除裝置和凍干裝置5大部分,，其中氣體有 CH4,、H2、Ar 3路氣體,。
5 化學還原法
是在氧化石墨烯和其他金屬鹽溶液的混合物中加入NaBH4等還原性物質(zhì),，發(fā)生化學反應，最終獲得復合材料,。
