新技术推动产业化进程
石墨烯的制备一直是阻碍石墨烯产业化的决定性因素。目前现有的制备方法不是获得石墨烯尺寸太小、难以实现量产，就是工艺复杂、所得石墨烯品质不高。而美国研究人员在一次偶然实验中，通过简单方法即获得大面积高品质石墨烯，这让石墨烯产业化进程有望加速。
美国加州理工学院(California Institute of Technology，简称Caltech)的研究人员开发出了室温下只需5分钟就能在铜(Cu)箔上形成几厘米见方高品质石墨烯的技术，并在学术杂志“Nature Communications”上发表了论文。这项技术可能会给太阳能电池、显示器的透明电极、燃料电池的氢离子渗透膜、高品质隔离膜以及柔性电子整体带来很大的影响。
此前主要有两种方法可以获得高品质的石墨烯。一种是将胶带贴在石墨上再揭下来，从而将石墨烯剥下来的“机械剥离法”。不过，这种方法难以实现量产，所获得的石墨烯尺寸较小，直径还不到1mm。
另一种方法是化学气相沉积(CVD)法，具体是将铜箔加热至1000℃左右，向其中加入甲烷(CH4)等碳源后形成石墨烯。这种方法虽然能够获得直径在1cm左右的高品质石墨烯，但需要高温且复杂的工艺，而且需要花费约10个小时。
此次的技术是CVD法的一种，工艺温度为室温，而且只需约5分钟就能形成几厘米见方的高品质石墨烯。具体方法是首先用氢等离子体来清洁铜箔的表面。然后，向其中加入碳源。
由此获得的石墨烯面积大、而且缺陷非常少，其载流子迁移率在合成制作的石墨烯中属于最高水平。
一是由氢等离子体将铜箔上的氧化铜还原并去除掉。据Caltech科研人员(Staff Scientist)David Boyd介绍，因实验差错在过度加热的铜箔上形成了高品质的石墨烯，由此才发现了此次的工艺。
二是氢等离子体与CVD真空腔内残留的氮气发生反应，形成了化学活性较高的分子——氰自由基(Cyano Radical)，可以彻底地清洁铜箔。
三是由于采用室温工艺，铜箔没有出现膨胀收缩。如果是采用高温工艺的CVD法，在降温过程中，铜箔以及配备铜箔的基板无可避免地会出现收缩。此时，好不容易形成的高品质石墨烯也会出现缺陷。一直采用室温的话，就不会出现这些问题。
大规模商用两大难题仍待解
影响石墨烯产业化的因素，除了制备外，还有石墨烯的电化学性。石墨烯一个有前景的方向是显示设备——触屏、电子纸，但它在电子产品领域里最主要的问题，是缺乏类似半导体晶体管的“带隙”：电子导电能带和非导电能带之间的区间。这一区间决定了电流在半导体晶体管中的非对称性流动，使电路存在开、关两种状态。而石墨烯不存在这种区间，不具备逻辑电路。尽管针对这一领域的研究及方法较多，但石墨烯取代硅基晶体管，仍需时日。石墨烯发现者诺沃肖洛夫估计这个问题能在十年之内解决。
另一个难题就是石墨烯产业化面临的环境风险。目前较为成熟的石墨烯产品之一——氧化石墨烯纳米颗粒，尽管其在电子触屏等领域“前景光明”，但却对人体存在毒性。国外学者在研究中检测到了石墨烯对于人体细胞的潜在毒性。他们发现石墨烯纳米粒子的锯齿边缘非常锋利和强劲，能够轻易穿刺入人类皮肤以及免疫细胞的细胞膜，可见石墨烯确实对人类和其他动物都存在潜在的严重危害。这个项目的研究者称：“这些材料可被无意吸入，或者故意注入以及作为新型生物医学技术的组件植入人体，所以我们需要了解它们在体内和细胞会产生怎样的互动。”
另外一项研究发现，氧化石墨烯纳米粒子如果找到进入地表或地下水资源的方式，就会对环境产生影响。科学家们研究了含绝少有机物的地下水资源，这些水的硬度偏高，氧化石墨烯纳米粒子在这样的环境下会变得不稳定并形成沉淀。不过在如湖泊、河流之类的地表水，有机物含量相对较多，水硬度更低，这些粒子会更加稳定，并能够漂流向更远的地方，也会流往地下。所以这种纳米粒子的泄露就有可能对有机物、植物、鱼、动物和人类造成危害。受影响的区域也将很快扩散。
有研究人员认为：“石墨烯的开发仍处在初级阶段，并且作为一种人造材料，现在这个时期正是我们测试和了解其潜在危害的好机会。在石墨烯真正开始在我们的生活中越来越广泛存在之前，我们还有数年时间做进一步研究。现在的挑战就是要解决其安全性问题，让石墨烯对我们自身和我们的星球而言都尽可能变得安全。”
