通過(guò)自上而下的概念,將石墨粉通過(guò)剝離制備得到石墨烯.在這一過(guò)程中,理想狀況下是將石墨一層一層的剝離下來(lái),克服存在于石墨片層之間的范德華力.如何能夠克服片層之間的吸引力,剝離成單層得到石墨烯是一個(gè)機(jī)械問(wèn)題.一般而言,將石墨剝離成為石墨烯有兩種機(jī)械方式:正向力以及剪切力,一種通過(guò)應(yīng)用正向力克服石墨顆粒層間的范德華力,例如微機(jī)械剝離技術(shù);通過(guò)石墨粉側(cè)面的自潤(rùn)滑效果,剪切力可以促進(jìn)兩片石墨顆粒之間的相互運(yùn)動(dòng).這兩種機(jī)械方式如圖fig.1所示.到目前為止所報(bào)道的所有機(jī)械剝離技術(shù),這兩種機(jī)理路線都是制備石墨烯的前提條件,通過(guò)調(diào)整這兩種機(jī)理路線可以制備高質(zhì)量的石墨烯.

另外一種輔助路線是在剝離過(guò)程中的破碎效果,如fig.1中所示.在剝離過(guò)程中這一效果的存在可以使大塊石墨粉顆粒或者石墨烯片層變成更小的片層.該碎片效應(yīng)是一把雙刃劍,一方面可以降低石墨烯的尺寸,這一點(diǎn)不利于制備大片徑石墨烯;另一方面,它有利于剝離,相對(duì)于大片石墨小片石墨粉之間的范德華力更低一些.