中國粉體網訊 石墨烯是由單層碳原子（sp2雜化）六方鍵合而成的二維晶體材料，其理論比表面積可達2600m2/g，室溫下，既有較突出的導電性能和力學性能，又具有較高的電子遷移率。但是石墨烯往往會因受π－π相互作用而團聚、堆積，導致比表面積縮小，電阻增大，性能大幅降低，從而限制其應用。三維石墨烯的出現不僅解決了上述問題，還因為其質輕、體積易控制、易加工及良好的機械性能等備受關注。
這種復合材料目前的合成方式一般有水熱/溶劑法、構筑模板法、有機溶膠凝膠法、化學氣相沉積法和化學還原法。
1 水熱/溶劑法
水熱法是在特定的密閉反應器（高壓釜）中，利用水溶液作為反應體系，將反應體系加熱至臨界溫度，在體系中產生高壓環境再進行無機合成、材料制備。水熱法的溶劑是水，所以僅適用于氧化物材料或對水不敏感的硫化物的制備。利用有機溶劑代替水，在新的溶劑體系中設計出新的合成方法，就是溶劑法。
水熱/溶劑法的優點是反應在密閉容器中進行，減少了環境污染，制備得到的納米材料分散結晶性良好。
2 構筑模板法
是指在3D支架或多層薄膜中產生結構明確的3D多孔網狀結構，促進所需材料的生長，再利用一定的化學物質將模板刻蝕掉，最終得到相應的三維石墨烯。
3 有機溶膠凝膠法
首先將原料分散在溶劑中，然后經過水解反應生成活性單體，再聚合，進而成為溶膠，生成具有一定空間結構的凝膠，經過陳化、干燥和熱處理或添加改性劑來進行控制并制備出所需材料。其中陳化使凝膠骨架的強度增強，干燥過程中的收縮減少，獲得較大的孔徑或孔隙率。
4 化學氣相沉積法（CVD）
指反應物質在氣態條件下發生化學反應，生成固態物質沉積在加熱的固態基體表面，進而制得固體材料的工藝技術。
上圖為常壓下CVD法生長三維石墨烯的整個系統的示意圖。整個系統包括氣源、質量流量控制器、CVD 管式爐、氣體排除裝置和凍干裝置5大部分，其中氣體有 CH4、H2、Ar 3路氣體。
5 化學還原法
是在氧化石墨烯和其他金屬鹽溶液的混合物中加入NaBH4等還原性物質，發生化學反應，最終獲得復合材料。
