石墨烯是由碳原子通过 sp2 杂化构成的单层蜂窝状二维网络结构，具有超大 比表面积、优异机械性能、高热导率、高电子迁移率、超导性及室温量子霍尔效 应等。如石墨烯的强度是已测试材料中最高的，达 130 GPa,  是钢的 100 多倍；比表面积高达 2600 m2 g-1；其电子迁移率达 1.5×104 cm2·V-1·s-1，是目前已知的具有最高迁移率的锑化铟材料的 2 倍，超过商用硅片迁移率的 10 倍；石墨烯 的热导率可达 5×103 W m-1 K-1, 是金刚石的 3 倍；透光性非常好，几乎是完全透 明的，只吸收 2.3%的光；石墨烯的电阻率是目前为止最低的，比铜或银的更低， 电阻率只有 106 Ω cm。这些优异的性能使得石墨烯在超级电容器、锂离子电池、 晶体管、太阳能电池、传感器、场发射和催化剂载体等领域有着广阔的应用前景。

　　2、应用范围

　　作为目前已知的世上最薄、最坚硬、导电性最好而且拥有强大灵活性的纳米 材料，石墨烯将成为制造灵活显示屏、可穿戴设备以及其它下一代电子设备的理想材料，未来在触摸屏、传感器、电池等领域的应用潜力巨大。短短几年时间， 已经发现石墨烯在锂电池、超级电容器、LED 行业、生物制药行业、传感器行 业以及航空等多个领域具有良好的市场前景。

　　3、创新点和先进性

　　（1）目前，关于石墨烯的制备方法已有大量的报道，但是每种方法因自身限制不 能成为制备石墨烯的理想方法。就市场而言，基本上以氧化石墨烯为主，即使还 原石墨烯也以多层为主，而真正的单层石墨烯也主要靠进口。由此可见，单层还 原石墨烯的技术难度最大，价值含量最高。本发明提供了一种快速绿色简单制备 单层还原石墨烯的方法。

　　本方法首先通过改良的 Hummers 法将天然鳞片石墨氧化制得氧化石墨，然后，采用微波辅助加热法将氧化石墨层表面的含氧官能团还原，同时，产生的气 体膨胀将石墨片层间距打开得到单层石墨烯。通过控制微波加热时间、功率、氧 化石墨量等因素控制石墨烯的膨化程度、层数和含氧官能团量。

　　相对于传统的高 温热还原法，此方法不仅省时、能耗低、方法简单易实现，而且形成的石墨烯层 数较少，因此该方法是一种大规模制备单层石墨烯的工业方法。该方法绿色、环 保、零排放、零污染，可以一步实现氧化石墨的剥离与还原，不仅节省时间成本， 而且避开使用有毒害的水合肼等还原剂，在剥离氧化石墨的过程中将剥离的基层 还原，实现生产过程的节能和成本降低，具有广阔的市场。

　　实施条件：

　　1、厂房及办公面积800 平米、技术人员 10 名、工人 80 名，年产能力 800～1200 套。

　　2、具备工业生 产的背景，最好具有机械加工和制造、产品组装和成套的经验。