1、微機械剝離法：
石墨烯首先由微機械剝離法制得。微機械剝離法即是用透明膠帶将高定向熱解石墨片按壓到其他表面上進行多次剝離，最終得到單層或數層的石墨烯。2004年，Geim，Novoselov等就是通過此方法在世界上首次得到了單層石墨烯，證明了二維晶體結構在常溫下是可以存在的。
2、外延生長法：
外延生長方法包括碳化矽外延生長法和金屬催化外延生長法。碳化矽外延生長法是指在高溫下加熱SiC單晶體，使得SiC表面的Si原子被蒸發而脫離表面，剩下的C原子通過自組形式重構，從而得到基于SiC襯底的石墨烯。
3、化學氣相沉澱CVD法：
CVD法被認為最有希望制備出高質量、大面積的石墨烯，是産業化生産石墨烯薄膜最具潛力的方法。化學氣相沉澱CVD法具體過程是：将碳氫化合物甲烷、乙醇等通入到高溫加熱的金屬基底Cu、Ni表面，反應持續一定時間後進行冷卻，冷卻過程中在基底表面便會形成數層或單層石墨烯，此過程中包含碳原子在基底上溶解及擴散生長兩部分。該方法與金屬催化外延生長法類似，其優點是可以在更低的溫度下進行，從而可以降低制備過程中能量的消耗量，并且石墨烯與基底可以通過化學腐蝕金屬方法容易地分離，有利于後續對石墨烯進行加工處理。
4、氧化石墨還原法：
氧化石墨還原法也被認為是目前制備石墨烯的最佳方法之一。該方法操作簡單、制備成本低，可以大規模地制備出石墨烯，已成為石墨烯制備的有效途徑。另外該方法還有一個優點，就是可以先生産出同樣具有廣泛應用前景的功能化石墨烯--氧化石墨烯。
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