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（1）化学气相沉积法
化学气相沉积(CVD)法提供了一种可控制备石墨烯的有效方法，与制备CNTs不同，用CVD法制备石墨烯时不需颗粒状催化剂，它是将平面基底(如金属薄膜、金属单晶等)置于高温可分解的前驱体(如甲烷、乙烯等)气氛中，通过高温退火使碳原子沉积在基底表面形成石墨烯，最后用化学腐蚀法去除金属基底后即可得到独立的石墨烯片。通过选择基底的类型、生长的温度、前驱体的流量等参数可调控石墨烯的生长(如生长速率、厚度、面积等)，此方法已能成功地制备出面积达平方厘米级的单层或多层石墨烯，其最大的优点在于可制备出面积较大的石墨烯片。
(2)电化学方法
Liu等通过电化学氧化石墨棒的方法制备了石墨烯。他们将两个高纯的石墨棒平行地插入含有离子液体的水溶液中，控制电压在10-20 V，30 min后阳极石墨棒被腐蚀，离子液体中的阳离子在阴极还原形成自由基，与石墨烯片中的π电子结合，形成离子液体功能化的石墨烯片，最后用无水乙醇洗涤电解槽中的黑色沉淀物，60 C下干燥2 h即可得到石墨烯。此方法可一步制备出离子液体功能化的石墨烯，但制备的石墨烯片层大于单原子层厚度。