石墨烯不僅是已知資料中最薄的一種，還十分結(jié)實(shí)堅(jiān)固,；作為單質(zhì),，它在室溫下傳遞電子的速度比已知導(dǎo)體都快,。2004年,，英國(guó)曼徹斯特大學(xué)的安德烈·K·海姆(Andre K. Geim)等制備出了石墨烯。海姆和他的同事偶然中發(fā)現(xiàn)了一種簡(jiǎn)單易行的新途徑,。他們強(qiáng)行將石墨分離成較小的碎片,，從碎片中剝離出較薄的石墨薄片，然后用一般的塑料膠帶粘住薄片的兩邊,，扯開(kāi)膠帶,，薄片也隨之一分為二。不斷重復(fù)這一過(guò)程,，就可以得到越來(lái)越薄的石墨薄片,，而其中部分樣品僅由一層碳原子構(gòu)成——他們制得了石墨烯。
    石墨烯的制備辦法石墨烯的組成辦法主要有兩種：機(jī)械辦法和化學(xué)辦法,。機(jī)械辦法包含微機(jī)械分離法,、取向附生法和加熱SiC的辦法；化學(xué)辦法是化學(xué)渙散法,。
     微機(jī)械分離法 最一般的是微機(jī)械分離法,，直接將石墨烯薄片從較大的晶體上剪裁下來(lái),。2004年Novoselovt等用這種辦法制備出了單層石墨烯，并可以在外界環(huán)境下穩(wěn)定存在,。典型制備辦法是用別的一種資料膨化或者引入缺陷的熱解石墨進(jìn)行沖突,，體相石墨的外表會(huì)發(fā)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,。
    但缺陷是此法是使用沖突石墨外表獲得的薄片來(lái)篩選出單層的石墨烯薄片,，其尺度不易控制，無(wú)法可靠地制作長(zhǎng)度足供使用的石墨薄片樣本,。 取向附生法—晶膜成長(zhǎng) 取向附生法是使用成長(zhǎng)基質(zhì)原子結(jié)構(gòu)“種”出石墨烯,，首先讓碳原子在1150 ℃下滲入釕，然后冷卻,，冷卻到850℃后,之前吸收的大量碳原子就會(huì)浮到釕外表,，鏡片形狀的單層的碳原子“ 孤島” 布滿了整個(gè)基質(zhì)外表，終究它們可長(zhǎng)成完好的一層石墨烯,。第一層掩蓋 8 0 ％后,，第二層開(kāi)端成長(zhǎng)。底層的石墨烯會(huì)與釕發(fā)生激烈的交互作用,，而第二層后就幾乎與釕徹底分離,，只剩下弱電耦合，得到的單層石墨烯薄片體現(xiàn)令人滿意,。
    但選用這種辦法出產(chǎn)的石墨烯薄片往往厚度不均勻，且石墨烯和基質(zhì)之間的黏合會(huì)影 響碳層的特性,。別的Peter W.Sutter 等使用的基質(zhì)是稀有金屬釕,。
    加熱 SiC法 該法是經(jīng)過(guò)加熱單晶6H-SiC脫除Si，在單晶(0001) 面上分解出石墨烯片層,。詳細(xì)過(guò)程是：將經(jīng)氧氣或氫氣刻蝕處理得到的樣品在高真空下經(jīng)過(guò)電子轟擊加熱,，除掉氧化物。用俄歇電子能譜確認(rèn)外表的氧化物徹底被移除后,，將樣品加熱使之溫度升高至1250~1450℃后恒溫1min~20min,，從而形成極薄的石墨層，經(jīng)過(guò)幾年的探索,，Berger等人已經(jīng)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,，經(jīng)過(guò)高溫裂解規(guī)模制備高品質(zhì)無(wú)支撐（Free standing）石墨烯資料的新途徑。經(jīng)過(guò)對(duì)原料碳化硅粒子,、裂解溫度,、速率以及氣氛的控制,，可以完成對(duì)石墨烯結(jié)構(gòu)和尺度的調(diào)控。這是一種十分新穎,、對(duì)完成石墨烯的實(shí)際使用十分重要的制備辦法,。
    化學(xué)渙散法 化學(xué)渙散法是將氧化石墨與水以1mg/mL的 份額混合，用超聲波振動(dòng)至溶液清晰無(wú)顆粒狀物質(zhì),，加入適量肼在100℃回流24h ,，發(fā)生黑色顆粒狀沉積，過(guò)濾,、烘干即得石墨烯,。Sasha Stankovich 等使用化學(xué)渙散法制得厚度為1 nm左右的石墨烯。