石墨烯是由碳原子通過 sp2 雜化構成的單層蜂窩狀二維網絡結構，具有超大 比表面積、優異機械性能、高熱導率、高電子遷移率、超導性及室溫量子霍爾效 應等。如石墨烯的強度是已測試材料中最高的，達 130 GPa,  是鋼的 100 多倍；比表面積高達 2600 m2 g-1；其電子遷移率達 1.5×104 cm2·V-1·s-1，是目前已知的具有最高遷移率的銻化銦材料的 2 倍，超過商用硅片遷移率的 10 倍；石墨烯 的熱導率可達 5×103 W m-1 K-1, 是金剛石的 3 倍；透光性非常好，幾乎是完全透 明的，只吸收 2.3%的光；石墨烯的電阻率是目前為止最低的，比銅或銀的更低， 電阻率只有 106 Ω cm。這些優異的性能使得石墨烯在超級電容器、鋰離子電池、 晶體管、太陽能電池、傳感器、場發射和催化劑載體等領域有著廣闊的應用前景。

　　2、應用范圍

　　作為目前已知的世上最薄、最堅硬、導電性最好而且擁有強大靈活性的納米 材料，石墨烯將成為制造靈活顯示屏、可穿戴設備以及其它下一代電子設備的理想材料，未來在觸摸屏、傳感器、電池等領域的應用潛力巨大。短短幾年時間， 已經發現石墨烯在鋰電池、超級電容器、LED 行業、生物制藥行業、傳感器行 業以及航空等多個領域具有良好的市場前景。

　　3、創新點和先進性

　　（1）目前，關于石墨烯的制備方法已有大量的報道，但是每種方法因自身限制不 能成為制備石墨烯的理想方法。就市場而言，基本上以氧化石墨烯為主，即使還 原石墨烯也以多層為主，而真正的單層石墨烯也主要靠進口。由此可見，單層還 原石墨烯的技術難度最大，價值含量最高。本發明提供了一種快速綠色簡單制備 單層還原石墨烯的方法。

　　本方法首先通過改良的 Hummers 法將天然鱗片石墨氧化制得氧化石墨，然后，采用微波輔助加熱法將氧化石墨層表面的含氧官能團還原，同時，產生的氣 體膨脹將石墨片層間距打開得到單層石墨烯。通過控制微波加熱時間、功率、氧 化石墨量等因素控制石墨烯的膨化程度、層數和含氧官能團量。

　　相對于傳統的高 溫熱還原法，此方法不僅省時、能耗低、方法簡單易實現，而且形成的石墨烯層 數較少，因此該方法是一種大規模制備單層石墨烯的工業方法。該方法綠色、環 保、零排放、零污染，可以一步實現氧化石墨的剝離與還原，不僅節省時間成本， 而且避開使用有毒害的水合肼等還原劑，在剝離氧化石墨的過程中將剝離的基層 還原，實現生產過程的節能和成本降低，具有廣闊的市場。

　　實施條件：

　　1、廠房及辦公面積800 平米、技術人員 10 名、工人 80 名，年產能力 800～1200 套。

　　2、具備工業生 產的背景，最好具有機械加工和制造、產品組裝和成套的經驗。