石墨烯（Graphene）是由碳原子構成的只有一層原子厚度的二維晶體。
2004年，英國曼徹斯特大學物理學家安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫，成功從石墨中分離出石墨烯，證實它可以單獨存在，兩人也因此共同獲得2010年諾貝爾物理學獎。
在2015年石墨烯發現之前，石墨烯既是最薄的材料，也是最強韌的材料，斷裂強度比最好的鋼材還要高200倍。同時它又有很好的彈性，拉伸幅度能達到自身尺寸的20%。它是目前自然界最薄、強度最高的材料，如果用一塊麵積1平方米的石墨烯做成吊床，本身重量不足1毫克便可以承受一隻一千克的貓。
一、石墨烯粉體生產方法
1、機械剝離法
機械剝離法是利用物體與石墨烯之間的摩擦和相對運動，得到石墨烯薄層材料的方法。這種方法操作簡單，得到的石墨烯通常保持著完整的晶體結構。2004年英國兩位科學使用透明膠帶對天然石墨進行層層剝離取得石墨烯的方法，也歸為機械剝離法，這種方法一度被認為生產效率低，無法工業化量產。
2、氧化還原法
氧化還原法是透過使用硫酸、硝酸等化學試劑及高錳酸鉀、雙氧水等氧化劑將天然石墨氧化，增大石墨層之間的間距，在石墨層與層之間插入氧化物，製得氧化石墨(Graphite Oxide)。然後將反應物進行水洗，並對洗淨後的固體進行低溫乾燥，製得氧化石墨粉體。透過物理剝離、高溫膨脹等方法對氧化石墨粉體進行剝離，製得氧化石墨烯。最後透過化學法將氧化石墨烯還原，得到石墨烯（RGO）。這種方法操作簡單，產量高，但是產品質量較低 。氧化還原法使用硫酸、硝酸等強酸，存在較大的危險性，又須使用大量的水進行清洗，帶大較大的環境汙染。
使用氧化還原法制備的石墨烯，含有較豐富的含氧官能團，易於改性。但由於在對氧化石墨烯進行還原時，較難控制還原後石墨烯的氧含量，同時氧化石墨烯在Sunny照射、運輸時車廂內高溫等外界每件影響下會不斷的還原，因此氧化還原法生產的石墨烯逐批產品的品質往往不一致，難以控制品質。
目前不少人將氧化石墨、氧化石墨烯、還原氧化石墨烯概念理解混淆。氧化石墨呈棕色，為石墨與氧化物聚合體。 氧化石墨烯系將氧化石墨剝離至單層、雙層或寡層後的產物，含有大量的含氧基團，因此氧化石墨烯不導電，氧化石墨烯性質活躍，在使用過程中特別是參與高溫材料加工過程中，會不斷還原並釋放出二氧化硫等氣體。 透過將氧化石墨烯還原之後的產品，才能稱為石墨烯（還原氧化石墨烯）。
3、SiC外延法
SiC外延法是透過在超高真空的高溫環境下，使矽原子昇華脫離材料，剩下的C原子透過自組形式重構，從而得到基於SiC襯底的石墨烯。這種方法可以獲得高質量的石墨烯，但是這種方法對裝置要求較高。
二、石墨烯薄膜生產方法
CVD是使用含碳有機氣體為原料進行氣相沉積製得石墨烯薄膜的方法。這是目前生產石墨烯薄膜最有效的方法。這種方法制備的石墨烯具有面積大和質量高的特點，但現階段成本較高，工藝條件還需進一步完善。由於石墨烯薄膜的厚度很薄，因此大面積的石墨烯薄膜無法單獨使用，必須附著在宏觀器件中才有使用價值，例如觸控式螢幕、加熱器件等。
石墨烯（Graphene）是由碳原子構成的只有一層原子厚度的二維晶體。
2004年，英國曼徹斯特大學物理學家安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫，成功從石墨中分離出石墨烯，證實它可以單獨存在，兩人也因此共同獲得2010年諾貝爾物理學獎。
在2015年石墨烯發現之前，石墨烯既是最薄的材料，也是最強韌的材料，斷裂強度比最好的鋼材還要高200倍。同時它又有很好的彈性，拉伸幅度能達到自身尺寸的20%。它是目前自然界最薄、強度最高的材料，如果用一塊麵積1平方米的石墨烯做成吊床，本身重量不足1毫克便可以承受一隻一千克的貓。
一、石墨烯粉體生產方法
1、機械剝離法
機械剝離法是利用物體與石墨烯之間的摩擦和相對運動，得到石墨烯薄層材料的方法。這種方法操作簡單，得到的石墨烯通常保持著完整的晶體結構。2004年英國兩位科學使用透明膠帶對天然石墨進行層層剝離取得石墨烯的方法，也歸為機械剝離法，這種方法一度被認為生產效率低，無法工業化量產。
2、氧化還原法
氧化還原法是透過使用硫酸、硝酸等化學試劑及高錳酸鉀、雙氧水等氧化劑將天然石墨氧化，增大石墨層之間的間距，在石墨層與層之間插入氧化物，製得氧化石墨(Graphite Oxide)。然後將反應物進行水洗，並對洗淨後的固體進行低溫乾燥，製得氧化石墨粉體。透過物理剝離、高溫膨脹等方法對氧化石墨粉體進行剝離，製得氧化石墨烯。最後透過化學法將氧化石墨烯還原，得到石墨烯（RGO）。這種方法操作簡單，產量高，但是產品質量較低 。氧化還原法使用硫酸、硝酸等強酸，存在較大的危險性，又須使用大量的水進行清洗，帶大較大的環境汙染。
使用氧化還原法制備的石墨烯，含有較豐富的含氧官能團，易於改性。但由於在對氧化石墨烯進行還原時，較難控制還原後石墨烯的氧含量，同時氧化石墨烯在Sunny照射、運輸時車廂內高溫等外界每件影響下會不斷的還原，因此氧化還原法生產的石墨烯逐批產品的品質往往不一致，難以控制品質。
目前不少人將氧化石墨、氧化石墨烯、還原氧化石墨烯概念理解混淆。氧化石墨呈棕色，為石墨與氧化物聚合體。 氧化石墨烯系將氧化石墨剝離至單層、雙層或寡層後的產物，含有大量的含氧基團，因此氧化石墨烯不導電，氧化石墨烯性質活躍，在使用過程中特別是參與高溫材料加工過程中，會不斷還原並釋放出二氧化硫等氣體。 透過將氧化石墨烯還原之後的產品，才能稱為石墨烯（還原氧化石墨烯）。
3、SiC外延法
SiC外延法是透過在超高真空的高溫環境下，使矽原子昇華脫離材料，剩下的C原子透過自組形式重構，從而得到基於SiC襯底的石墨烯。這種方法可以獲得高質量的石墨烯，但是這種方法對裝置要求較高。
二、石墨烯薄膜生產方法
CVD是使用含碳有機氣體為原料進行氣相沉積製得石墨烯薄膜的方法。這是目前生產石墨烯薄膜最有效的方法。這種方法制備的石墨烯具有面積大和質量高的特點，但現階段成本較高，工藝條件還需進一步完善。由於石墨烯薄膜的厚度很薄，因此大面積的石墨烯薄膜無法單獨使用，必須附著在宏觀器件中才有使用價值，例如觸控式螢幕、加熱器件等。