① 什麼原材料可以生產石墨烯
（1）原材料：實際上石墨烯本來就存在於自然界，只是難以剝離出單層結構。石墨烯一層層疊起來就是石墨，厚1毫米的石墨大約包含300萬層石墨烯。鉛筆在紙上輕輕劃過，留下的痕跡就可能是幾層甚至僅僅一層石墨烯。
（2）應用領域：
在塑料里摻入百分之一的石墨烯，就能使塑料具備良好的導電性；加入千分之一的石墨烯，能使塑料的抗熱性能提高30攝氏度。在此基礎上可以研製出薄、輕、拉伸性好和超強韌新型材料，用於製造汽車、飛機和衛星。
隨著批量化生產以及大尺寸等難題的逐步突破，石墨烯的產業化應用步伐正在加快，基於已有的研究成果，最先實現商業化應用的領域可能會是移動設備、航空航天、新能源電池領域。
消費電子展上可彎曲屏幕備受矚目，成為未來移動設備顯示屏的發展趨勢。
另一方面，新能源電池也是石墨烯最早商用的一大重要領域。
由於高導電性、高強度、超輕薄等特性，石墨烯在航天軍工領域的應用優勢也是極為突出的。而石墨烯在超輕型飛機材料等潛在應用上也將發揮更重要的作用。
② 什麼原材料可以生產石墨烯
石墨烯是2004年出現在實驗室中。當時，英國的兩位科學家安德烈·傑姆和克斯特亞·諾沃塞洛夫發現他們能用一種非常簡單的方法得到越來越薄的石墨薄片。他們從石墨中剝離出石墨片，然後將薄片的兩面粘在一種特殊的膠帶上，撕開膠帶，就能把石墨片一分為二。不斷地這樣操作，於是薄片越來越薄，最後，他們得到了僅由一層碳原子構成的薄片，這就是石墨烯。這以後，制備石墨烯的新方法層出不窮，經過5年的發展，人們發現，將石墨烯帶入工業化生產的領域已為時不遠了。
一、制備方法
石墨烯的合成方法主要有兩種：機械方法和化學方法。機械方法包括微機械分離法、取向附生法和加熱SiC的方法 ； 化學方法是化學還原法與化學解理法。
微機械分離法
最普通的是微機械分離法，直接將石墨烯薄片從較大的晶體上剪裁下來。2004年Novoselovt等用這種方法制備出了單層石墨烯，並可以在外界環境下穩定存在。典型制備方法是用另外一種材料膨化或者引入缺陷的熱解石墨進行摩擦，體相石墨的表面會產生絮片狀的晶體，在這些絮片狀的晶體中含有單層的石墨烯。但缺點是此法是利用摩擦石墨表面獲得的薄片來篩選出單層的石墨烯薄片，其尺寸不易控制，無法可靠地製造長度足供應用的石墨薄片樣本。
取向附生法—晶膜生長
取向附生法是利用生長基質原子結構「種」出石墨烯，首先讓碳原子在 1 1 5 0 ℃下滲入釕，然後冷卻，冷卻到850℃後,之前吸收的大量碳原子就會浮到釕表面，鏡片形狀的單層的碳原子「 孤島」 布滿了整個基質表面，最終它們可長成完整的一層石 墨烯。第一層覆蓋 8 0 ％後，第二層開始生長。底層的石墨烯會與釕產生強烈的交互作用，而第二層後就幾乎與釕完全分離，只剩下弱電耦合，得到的單層石墨烯薄片表現令人滿意。但採用這種方法生產的石墨烯薄片往往厚度不均勻，且石墨烯和基質之間的黏合會影 響碳層的特性。另外Peter W.Sutter 等使用的基質是稀有金屬釕。
加熱 SiC法
該法是通過加熱單晶6H-SiC脫除Si，在單晶(0001) 面上分解出石墨烯片層。具體過程是：將經氧氣或氫氣刻蝕處理得到的樣品在高真空下通過電子轟擊加熱，除去氧化物。用俄歇電子能譜確定表面的氧化物完全被移除後，將樣品加熱使之溫度升高至1250~1450℃後恆溫1min~20min，從而形成極薄的石墨層，經過幾年的探索，Berger等人已經能可控地制備出單層或是多層石墨烯。其厚度由加熱溫度決定，制備大面積具有單一厚度的石墨烯比較困難。 一條以商品化碳化硅顆粒為原料，通過高溫裂解規模製備高品質無支持（Free standing）石墨烯材料的新途徑。通過對原料碳化硅粒子、裂解溫度、速率以及氣氛的控制，可以實現對石墨烯結構和尺寸的調控。這是一種非常新穎、對實現石墨烯的實際應用非常重要的制備方法。
化學還原法
化學還原法是將氧化石墨與水以1 mg/mL的 比例混合， 用超聲波振盪至溶液清晰無顆粒狀物質，加入適量肼在1 0 0℃迴流2 4 h ，產生黑色顆粒狀沉澱，過濾、烘乾即得石墨烯。Sasha Stankovich 等利用化學分散法製得厚度為1 nm左右的石墨烯。
化學解理法
化學解理法是將氧化石墨通過熱還原的方法制備石墨烯的方法，氧化石墨層間的含氧官能團在一定溫度下發生反應，迅速放出氣體，使得氧化石墨層被還原的同時解理開，得到石墨烯。這是一種重要的制備石墨烯的方法，天津大學楊全紅等用低溫化學解理氧化石墨的方法制備了高質量的石墨烯。
二、石墨烯具有強度高、重量輕、導電和抗腐蝕性的特點。
石墨烯的片層非常薄，只有一個原子的厚度。
石墨烯是一種頂級新材料。它由僅僅一個原子厚度的呈六邊形排列的碳原子組成，它也是目前發現的最薄的電子材料。石墨烯的質量非常小，一個立方米的重量僅僅有0.77克。
盡管石墨烯輕如鴻毛，其強度卻是同等厚度鋼的100倍。它的導熱性和導電性均比銅好，並且具有優良的光學和機械性能。如果能夠規模化生產，石墨烯將給電子和防彈衣領域帶來革命性的進步。最近，歐盟向芬蘭諾基亞公司撥款13億美元，用於石墨烯的商業化。石墨烯將給以下十個領域帶來巨變——有些比你想像的還要快。
1.防銹
石墨烯不溶於水，可以與聚合物混合作為防銹塗層
石墨烯不溶於水並且具有高導電性，與鋼組合可以防止接觸水並減緩氧化鐵的電化學反應。紐約州立大學布法羅分校的化學家設計了含有這種奇特碳形態的聚合物塗層，他們在鋼上噴塗塗層,，然後將塗層浸泡入鹽水中，看看它能否保持不生銹。一個月後，化學家們驚奇地發現，鋼表面沒有一絲銹跡出現。通過使用這種塗料，可以使汽車一輩子不生銹。
2.揚聲器
石墨烯通過傳輸電流產生的熱能而發聲。
德克薩斯大學的研究人員將一層小於一納米厚的石墨烯放在玻璃和兩種不同類型的塑料上。接下來，通過施加交流電，這些材料就可以產生聲音。石墨烯揚聲器很薄，他們通過電流產生的熱能而發聲，而不是通過隔膜振動，因此可以做成任何形狀。
3. 超級電容
配備石墨烯超級電容的電腦晶元有望淘汰電池。
電容依靠雙電層儲存電能，並且迅速放電；它在電子產品中非常常見，並用於為相機閃光燈提供能量。電容可以存儲大量的電能，使用多層碳原子的超級電容則可以存儲更多的電能，但是單位質量的電容無法儲存過多的能量，這也是電子產品需要配備電池的原因。
石墨烯有望改變這一現狀。它可以通過激光蝕刻創造更大的表面積，使石墨烯電容可以儲存更多的能量，並支持更多的充放電次數。將來，石墨烯超級電容可以為電子產品甚至電動汽車提供電力。
4. 清理放射性廢棄物
石墨烯的氧化物微粒同放射性污染物結合可以使核廢料清除變得安全、便宜。
氧化石墨烯吸附放射性廢料的能力非常強大，萊斯大學和羅蒙諾索夫莫斯科國立大學的研究人員發現，石墨烯氧化物微粒可以結合放射性污染物，並且聚集成團，非常便於後期收集。
5. 柔性電子線路
第一個石墨烯集成電路由IBM研發人員成功研製。
硅半導體晶元賦予計算機智能。它可以處理構成數字信息的基本單元的二進制代碼為1s和0s。石墨烯比硅具有更好的導電性，它使用更少的電力，產生更少的熱量，因此石墨烯在處理這些1s和0s極有可能比硅快得多。這意味著在不需要冷卻風扇的條件下，筆記本電腦的運算速度可以提高50倍。過去兩年，IBM等巨頭開發了無線設備的石墨烯處理器，一個名叫數字核心設計的波蘭公司，於今年4月宣布製造了一個可以在平板電腦上工作的處理器。隨著製造工藝的改進，消費者有望在未來五年使用到第一批石墨烯處理器。
6. 人工肌肉
一層固定在聚合物上的石墨烯在有電流通過時會產生褶皺和伸展。
石墨烯可以像紙張一樣褶皺，但很難被撫平。杜克大學的科學家不久前將石墨烯固定在一個預拉伸的橡膠薄片上，當拉力撤銷薄片鬆弛時，石墨烯依然貼合在橡膠薄片上，呈褶皺狀。這個實驗結果使得科學家們想到把石墨烯貼在聚合物上，當聚合物通入電流時，會發生伸縮現象，而這正是構成人造肌肉的關鍵部件。
7. 探測爆炸物
石墨烯泡沫可探測低濃度爆炸物。
石墨烯泡沫可探測到爆炸物中低濃度的硝酸鹽和氨。倫斯勒理工學院開發的一張郵票大小的感測器，有一天可能成為拆彈對攜帶的工具包中的標配。
8. DNA 測序
石墨烯製成的泡沫過濾器可以用於DNA測序
通過控制石墨烯孔隙的大小，它有望成為一種篩選DNA尺寸的過濾器，該功能可以讓研究人員用比現有技術（人均約1000美元）更低的成本測序DNA。目前，測序一個人基因組的成本大概是上述價格三到五倍，總部位於舊金山的Life Technologies公司，去年推出了一台機器從事這份工作。不幸的是，機器本身價格高達149000美元。
9. 防彈背心
石墨烯和碳納米管復合纖維比通常用於制備防彈背心的凱夫拉纖維具有更高的強度
澳大利亞研究人員發現了一種制備比凱夫拉纖維更強的石墨烯復合纖維的方法。添加等量的石墨烯和碳納米管制備超強纖維可用來製造防彈衣織物，這種纖維同樣可用來強化其他材料。
10. 夜視
利用單層石墨烯作為底片，並在底片上添加硫化鉛晶體，即可製成一個兼具高靈敏性和高柔韌性的夜視光電探測器。
光電探測器是一種可以把光子轉換成電子信號的電腦晶元，每一個數碼相機都有一個由硅製成的光電探測器。Frank Koppens和他在巴塞羅那光子科學研究所的同事們通過摻雜一層硫化鉛的石墨烯製作了一個超靈敏和靈活的光電探測器，這種技術可以製造更薄的相機和更輕的夜視鏡。