Grafen, karbon atomlarının iki boyutlu bir tabaka şeklinde düzenlenmiş olduğu, tek atom kalınlığında bir malzemedir. Grafenin çok sayıda sentez yöntemi vardır, ancak en yaygın yöntemlerden bazıları şunlardır:
Mekanik Ayrışma (Mikromekanik Tıraşlama) Yöntemi:
Bu yöntem, genellikle "Scotch bant yöntemi" olarak da bilinir.
İlk grafen tabakaları bu yöntemle elde edilmiştir.
Yöntem, grafit parçalarının bir Scotch bant üzerine yapıştırılıp tekrar soyulmasıyla çalışır. Bu işlem, tek bir grafen tabakası elde edilene kadar tekrarlanır.
Kimyasal Buhar Biriktirme (CVD) Yöntemi:
Bu yöntem endüstriyel ölçekte grafen üretmek için en uygun yöntemlerden biridir.
Metan gazı gibi bir karbon kaynağı, yüksek sıcaklıkta bir metal substrat üzerine (örn. bakır) sıcaklıkta bırakılır.
Metan, yüzeyde çözülür ve grafen tabakası oluşturur.
Kimyasal Oksidasyon ve İndirgenme Yöntemi:
Bu yöntemde grafit oksit üretilir ve daha sonra redüktan ajanlarla indirgenerek grafen oksit elde edilir.
Son adımda, grafen oksit suyla yıkanarak fonksiyonel gruplardan arındırılır ve grafen elde edilir.
Epitaksiyal Büyüme:
Bu yöntem, yüksek kaliteli grafen tabakaları üretmek için kullanılır.
Silikon karbür (SiC) bir substrat üzerinde yüksek sıcaklıkta ısıtılarak grafen oluşturulur.
Sıvı Fazda Ayrışma:
Bu yöntemde, grafit parçaları kimyasal bir çözücüde dağıtılır.
Sonra ultrasonikasyon yöntemiyle grafit tabakalarının ayrışmasına yardımcı olunur.
Bu yöntemler genel bir bakış sunmaktadır ve detaylı bir reçete gereksinimleri, malzeme özellikleri, kullanılacak ekipmanlar ve diğer faktörlere göre değişiklik gösterebilir.
