事實(shí)證明，您的許多讀者都想在家里制作石墨烯，所以這里有一些您可以自己制作的自制石墨烯！

自制幾張石墨烯片還是很簡(jiǎn)單的。 但是，盡管有可能，但要大量實(shí)施并不容易。 不考慮宏觀石墨烯片或片狀材料。 你自己可以制造的最大一塊石墨烯大約是 0。（但你會(huì)制造更多）。 這并不比本頁(yè)感嘆號(hào)上的點(diǎn)大多少！

在工業(yè)應(yīng)用中，科學(xué)家們制造了柵極長(zhǎng)度大于 25 納米的晶體管。 因此，您的點(diǎn)狀石墨烯片雖然對(duì)您來(lái)說(shuō)看起來(lái)并不太小，但可以用來(lái)制造數(shù)百個(gè)晶體管。 仍然對(duì)石墨烯感興趣？ 好吧，繼續(xù)閱讀！

方式一：膠水

第一種DIY方式是用筆在紙上沉積一層厚厚的石墨。

然后用普通膠水從紙上剝下一層石墨。 使用另一張膠水從第一張膠合紙上去除石墨層。 然后用第三張沒(méi)用完的膠水從第二張粘好的紙上撕掉一層，這樣往里推。 最終，石墨層會(huì)變得越來(lái)越薄，最終得到石墨烯，嚴(yán)格意義上的雙層石墨，或單層或多層石墨（在個(gè)別用途上幾乎類似于石墨烯）。

雖然這些制造石墨烯的方法只是一種概念驗(yàn)證，但膠水方法確實(shí)有效。 這需要耐心和時(shí)間，但這是伯明翰團(tuán)隊(duì)在 2004 年使用的 DIY 方法。請(qǐng)記住，他們的研究獲得了諾貝爾獎(jiǎng)，所以沒(méi)有膠水！

方式 2：臥室攪拌機(jī)

那么，如何使用這些技巧在家制作石墨烯呢？

嗯，而不是剪切混合器（因?yàn)榧羟谢旌鲜歉呖萍蓟旌系囊粋€(gè)奇特的詞），你可以使用臥室混合器，你可以用水和洗潔精代替特殊液體。 添加漂洗劑以防止顆粒結(jié)塊并充當(dāng)表面活性劑。

石墨粉的一個(gè)重要來(lái)源是石墨鋼筆。 只需在幾支鋼筆的筆芯上撒粉，加入洗衣液堿液，攪拌一會(huì)兒即可。 除非您有特殊的顯微鏡和其他設(shè)備，否則您可能難以確認(rèn)漂洗助劑氨中是否存在石墨烯，但可以使用一個(gè)快速的經(jīng)驗(yàn)法則來(lái)確定顆粒大小。

一般來(lái)說(shuō)，如果石墨烯顆粒太大，它們會(huì)沉到容器的頂部； 如果石墨烯顆粒太小，它們會(huì)浮到容器底部。

納米粒子非常小，可以漂浮在水底，如果你想制造石墨烯，這就是你的目標(biāo)。 制造出足夠的石墨烯顆粒后，您可能需要過(guò)濾浮子以保持其干燥。

話雖如此，盡管在上面的文章中描述了這些制造石墨烯的方法并且為研究人員工作，但不要對(duì)在家里用這些方法制造石墨烯感到太興奮，因?yàn)樗荒苤圃旆浅Ｐ〉募{米石墨烯薄片。 另一方面，由于石墨烯的可擴(kuò)展性，這種技術(shù)與超聲波輔助氣相剝離可能會(huì)定義未來(lái)在工業(yè)環(huán)境中制備石墨烯的方式。

方法三：DVD刻錄技術(shù)方法

要以這些方式制造石墨烯，您需要一臺(tái)具有技術(shù)和一些氧化石墨的 DVD 筆記本電腦驅(qū)動(dòng)器。 您可以從制造商處獲得氧化石墨，也可以在家里制作一些氧化石墨用于此實(shí)驗(yàn)。 （如果您想知道如何在家制作氧化石墨，請(qǐng)向上滾動(dòng)）

氧化石墨是水溶性的，因此與水混合后，小心地倒在 DVD 光盤上。 確保氧化石墨堿液均勻分布在圓盤的塑料表面上。 堿液干燥并在光盤上生成氧化石墨膜后，將光盤放入 DVD 驅(qū)動(dòng)器，薄膜面朝下。 與激光束接觸的薄膜區(qū)域?qū)⑥D(zhuǎn)化為石墨烯。

激光束產(chǎn)生物理還原，將氧化石墨還原為石墨烯。 由此形成的石墨烯層應(yīng)小心地從圓盤上取下并切割成適當(dāng)大小的薄片。 這種材料可以直接用來(lái)制作石墨烯超級(jí)電容器！

這可能是在家制造石墨烯的最簡(jiǎn)單方法，但前提是您可以使用氧化石墨和激光燃燒器驅(qū)動(dòng)器。 DVD 激光可以用簡(jiǎn)單的氙氣手電筒代替。 另一個(gè)提示：如果您對(duì) DVD 刻錄機(jī)的保修期感到不安，請(qǐng)不要這樣做。

方式四：制作庚烷-水界面膜

這是迄今為止我們看到的最新 DIY 石墨烯配方。

首先解釋一些流體化學(xué)。

如果將不溶性液體放在水底，它要么浮到水面，要么浮到水面，這取決于你添加的液體比水重（密度大）還是輕（密度小）。

一個(gè)常見(jiàn)的例子是漂浮在海面上的石油（見(jiàn)圖）。

科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，可以通過(guò)將庚烷和水等兩種不相溶的溶劑放入玻璃杯中，加入磨碎的石墨粉，然后倒入超聲波浴中來(lái)制備石墨烯。

您可以在大多數(shù)物理供應(yīng)商店購(gòu)買庚烷，水也很容易買到（蒸餾水最好），您也可以在商店輕松購(gòu)買石墨棒。 需要超聲波浴才能獲得厚度為 1 至 4 層且物理穩(wěn)定性良好的石墨烯。 它可以被提取并沉積在干凈的玻璃板或任何其他基板上。

想法是將磨碎的石墨與水和庚烷（水和庚烷的比例列為 1:1）混合，然后超聲處理一段時(shí)間。 接下來(lái)發(fā)生的事情是，石墨片在水和庚烷的界面處破裂，石墨烯實(shí)際上開(kāi)始“爬”上小罐子的玻璃壁。 如果通過(guò)該界面引入親水性基板（如載玻片），石墨烯薄膜也會(huì)沿著載玻片壁上升。 然后取出載玻片，干燥后，剩下的就是涂有石墨烯的玻璃。

如果你使用聚乙烯瓶，形成的石墨烯不會(huì)爬上瓶壁，但你仍然可以用玻璃或其他親水材料制成的魔法 kt 板提取它。 結(jié)果如圖所示。

上圖顯示了石墨烯制造過(guò)程的最終產(chǎn)品。

石墨烯以薄膜的形式沉積在玻璃板的一側(cè)，透過(guò)玻璃板可以看到其輕微的吸光特性（石墨烯吸收約2.3%的可見(jiàn)光）。 石墨烯的表面張力（54.8mN/m）幾乎等于水（72.9mN/m）和庚烷（20.1mN/m）的表面張力，因此石墨烯的小塊裂紋從水和庚烷的界面自行裂開(kāi)-集會(huì)。 石墨烯薄膜的長(zhǎng)度受界面毛細(xì)力的限制，多余的石墨烯會(huì)直接落到瓶底。 厚聚集體的產(chǎn)生受到擴(kuò)散和產(chǎn)生新層所需能量的抑制。

這可能是在家中制造任何尺寸石墨烯的最簡(jiǎn)單方法。 其他方法只能制作石墨烯薄片，但在這些技巧中石墨烯薄片可以代替石墨烯薄片作為細(xì)化階段。

試一試，看看效果如何！

如何在家自制氧化石墨？

如果你需要一些氧化石墨。 您可以從各種來(lái)源（包括在線）訂購(gòu)氧化石墨，或嘗試自己制作氧化石墨。 這個(gè)過(guò)程相對(duì)簡(jiǎn)單，大多數(shù)成分都可以在柜臺(tái)買到。 在這篇文章中，我們將解釋如何在家制作氧化石墨烯。

請(qǐng)注意，這不是一個(gè)安全的程序，遵循本手冊(cè)可能會(huì)導(dǎo)致爆燃、火災(zāi)和嚴(yán)重傷害。

出于顯而易見(jiàn)的原因，如果您選擇自己這樣做，請(qǐng)?jiān)谔幚硭岷鸵妆牧蠒r(shí)采取預(yù)防措施。

事實(shí)上，我們認(rèn)為除非您是有執(zhí)照的化學(xué)家，否則您最好訂購(gòu)氧化石墨烯，而不是嘗試在家制作。

我們僅將此文本作為教育資源提供。 繼續(xù)閱讀以下文本，即表示您承認(rèn)您了解使用其中列出的實(shí)物的風(fēng)險(xiǎn)，并充分了解它們對(duì)您的健康和安全構(gòu)成的所有物理反應(yīng)和危害。 為防止煙霧和火災(zāi)隱患，請(qǐng)?jiān)谕L(fēng)良好的室外環(huán)境中進(jìn)行此實(shí)驗(yàn)。 雖然已注意確保文本沒(méi)有錯(cuò)誤，但我對(duì)文本中可能存在的任何最終錯(cuò)誤不承擔(dān)任何責(zé)任。

介紹

氧化石墨已經(jīng)存在了 150 年。 它最初是在 1859 年構(gòu)想出來(lái)的。從那時(shí)起，該過(guò)程得到了改進(jìn)，該領(lǐng)域的許多研究人員在首次發(fā)現(xiàn)時(shí)就與原始過(guò)程相關(guān)的潛在危險(xiǎn)和風(fēng)險(xiǎn)發(fā)表了評(píng)論。

如果您有離心機(jī)，在低于 45 攝氏度的溫度下，此處概述的方法大約需要 2 小時(shí)。 如果不這樣做，多余的水需要三天左右的時(shí)間才能從容器中蒸發(fā)掉。

準(zhǔn)備（謹(jǐn)慎?。?/p>

將100克石墨粉和50克氯化鈉加入2.3升工業(yè)鹽酸中攪拌。 作為一項(xiàng)安全措施，務(wù)必將這種成分混合在一個(gè)比必要的更大的防漏容器中，并將容器放入零攝氏度的冰浴中。 容器的容積至少為15至20升。

向混合物中加入 300 克碘化高錳鉀，同時(shí)不斷混合各種成分。 不要將所有 300 克加在一起。 相反，小心地逐克添加高錳碘化鉀，以防止將混合物加熱到 20 攝氏度以上！

重鉻酸高錳酸鉀是一種強(qiáng)氧化劑，當(dāng)它與皮膚和其他有機(jī)材料（如襯衫）接觸時(shí)會(huì)形成污垢。 當(dāng)與鹽酸混合時(shí)，會(huì)形成高爆炸性的氧化錳，因此必須采取所有安全預(yù)防措施！ 確保不超過(guò)最高氣溫。

加入高錳絡(luò)合物后，取出冰浴，將體溫升至35攝氏度。 精確并小心地保持此溫度 30 分鐘。 在此階段，混合物會(huì)變稠，釋放的二氧化碳量會(huì)減少。 大約 20 分鐘后，預(yù)計(jì)混合物會(huì)變成棕褐色和塊狀稠度。

30 分鐘后，邊攪拌邊逐漸小心地加入 4.8 升水。 加鹽會(huì)引起吸熱反應(yīng)，使混合物的溫度下降到近100攝氏度，并在劇烈反應(yīng)中釋放出大量氣體！ 保持水溫98攝氏度再保溫15分鐘。 混合的當(dāng)前顏色將為紅色。

保持體溫 15 分鐘后，用冷水將混合物稀釋至 14 升。 加入3%的溴化氫還原殘留的高錳絡(luò)合物。 添加氨水后，混合物應(yīng)變成亮藍(lán)色。

當(dāng)混合物仍然很熱時(shí)，過(guò)濾它。 過(guò)濾器將為黃灰色。 堿液用 14 升冷水洗滌 3 次。 將所得氧化石墨分散到32升水的底部。 要獲得干燥的氧化石墨，您需要強(qiáng)大的離心機(jī)。 由于這可能不可用，因此將富含氧化石墨的水加熱至 40°C，直到水蒸發(fā)。 寬容器效果最好，因?yàn)檩^大的表面積會(huì)促進(jìn)蒸發(fā)。

用這些方法得到的優(yōu)質(zhì)氧化石墨呈亮藍(lán)色，而劣質(zhì)氧化石墨呈紅色至橙色。