【前言】
石墨烯（Graphene）是一種由碳原子以sp²雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的二維碳納米材料。
石墨烯具有優異的光學、電學、力學特性，在材料學、微納加工、能源、生物醫學和藥物傳遞等方面具有重要的應用前景，被認為是一種未來革命性的材料。英國曼徹斯特大學物理學家安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫，用微機械剝離法成功從石墨中分離出石墨烯，因此共同獲得2010年諾貝爾物理學獎。
圖1 石墨烯結構圖
石墨烯常見的粉體生產的方法為機械剝離法、氧化還原法、SiC外延生長法，薄膜生產方法為化學氣相沉積法（CVD）。
表1 石墨烯的特性
正是因為石墨烯具有各種物理、化學和生物等多方面的特性及優點，石墨烯才會被研究在不同的方向，應用在不同的領域。據統計，目前國內已建成或在建的石墨烯產業園、石墨烯創新中心、石墨烯研究院等已超過40家，有2000多家企業從事石墨烯原材料和產品的研發，而且這個數字仍在逐步增長。
圖2 石墨烯性能圖
【發文情況】
小編以Web of Science為檢索工具，以Graphene為關鍵詞檢索Web of Science核心合集得到以下數據，在1998年到2018年，SCI共收錄石墨烯研究發表的文章140760篇，
1.近15年來發文情況的具體分析
圖3 不同年份發表的論文數
自從石墨烯從2004年首次被分離出來，以及2010年石墨烯發現者獲得諾貝爾獎後，石墨烯的研究熱度從未消減。也許正是石墨烯的最初難題逐步得到解決，相關的研究也越來越成熟，這也導致了更多的科研人員參與研究，盡最大的可能發掘出石墨烯各方面的特性和優點。
2.不同研究方向發文統計
下面為歷年排名前10的研究方向論文數量統計圖。從SCI數據分析，石墨烯一共有25個不同的研究方向，研究方向真是百花齊放，特色鮮明。其中化學、材料學和物理學方向是研究的主流，涵蓋了絕大多數論文，其他如電化學、能源燃料、光學、儀器儀表等方面也有相關研究。
圖4不同研究方向論文數量統計
注：由於部分論文是跨多個學科，同一篇論文會在多個學科分別統計，所以造成前10研究方向的論文總和已經超過總論文140760篇。
3.發文量居前十位的期刊
石墨烯研究歷年發文主要在：Carbon、ACS Applied Materials & Interfaces、Journal of Materials Chemistry A、Nanoscale等超過500種期刊上，其中，在RSC Advances上發文數量達到驚人的6127篇，在Physical Review B上發文數量達到了5891篇。當然也不缺乏頂級期刊，比如在Science發表了210篇，Nature上發表了142篇，Nature子刊Nano Technology共發表1625篇，Advanced Materials 也刊登了1518篇。總體來說，發文數量多且期刊質量高。下表是發表文章數排名前10的主要期刊及其所佔比例的統計情況。
表2 發表文章數排名前10的主要期刊
4.發表論文最多的機構
隨著石墨烯研究越來越熱門，全球的科研機構都在積極研究相關領域的難題，其中中國科學院更是發文11481篇，位列第一，是目前唯一一個發文數量上萬的科研機構，美國能源部以2909篇文章列第二，數量上遠遠落後於中國科學院，中國科學院大學第三，達2833篇。下表是發表文章數排名前10的研究機構及其所佔比例的統計情況。從表中看出，前10的機構中中國有4所頂尖科研機構，分別為中國科學院、中國科學院大學、清華大學和中國科學技術大學，同時也說明了石墨烯研究在中國比較熱門。另外美國也有兩所頂尖科研機構上榜，分別是美國能源部和加州大學。同樣的，新加坡也有南洋理工大學和新加坡國立教育學院進入前十，說明新加坡在石墨烯方面的研究實力不容小覷。
圖5 發表文章數排名前10的科研機構
注：由於部分論文是多個科研機構共同完成的，同一篇論文會在多個科研機構分別統計。
5.發表論文最多的國家或地區
現在全球有超過146個國家或地區在不同的方向研究石墨烯。下表是發表文章數排名前10的國家或地區及其所佔比例的統計情況。從下表中看出，中國、美國和韓國是研究最多的國家，其中中國發文數量達到64777篇，貢獻了46.02%的論文。有意思的是，進入前5的國家只有美國是歐美國家，其餘四國都是亞洲國家，分別是中國、韓國、印度和日本，這也說明了石墨烯的研究在亞洲都受到了科研人員極大的關注。另外，中國臺灣省發文數量有3540篇，在榜單中位列15名。
圖6 發表文章數排名前10的國家或地區
注：由於部分論文是多個國家或地區共同完成的，同一篇論文會在多個國家或地區分別統計。
【Nature & Science統計】
Nature & Science歷年都是代表著科研行業內的頂級標杆，能在Nature或Science上發表一篇，不知道是多少科研人員夢寐以求的。同樣的，小編也在科研奮鬥的道路上立下了一個“小目標”——能發表到Nature或Science上。（以下是數據統計來自於29個國家或地區)
1.Nature年度發文統計
從歷年的數據來看，從1998年開始才有第一篇石墨烯相關的文章發表在Nature上，一直到今年共有152篇文章。在2009年以前，每年發表的論文比較少，甚至在2000年、2001年和2003年都沒有相關的石墨烯研究發表。在2009後，幾乎每年發文數量保持在兩位數，尤其是今年上半年就有17篇，已經是歷年最多的。另外，有29個國家或地區發表了Nature，有25個科研機構發表了Nature。
圖6 歷年發表在Nature上論文數量統計
2.Science年度發文統計
歷年石墨烯研究發表在Science上的論文總數為210篇。Science在2000年才有了第一篇石墨烯相關的文章，前幾年研究成果較少，甚至在2002年、2003年和2005年都未曾發表一篇文章。在2006年後，每年的文章數量呈現波動上升趨勢，在2014年和2016年達到了目前的頂峰，各有26篇文章發表。近兩年石墨烯的研究論文稍有減少。另外，有31個國家或地區發表了Science，有25個科研機構發表了Science。
圖7 歷年發表在Science上論文數量統計
3.Nature & Science年度發文統計
對兩大頂級期刊，小編為了進一步的分析，對兩者歷年的發文數量相加，得到下面的折線圖。從圖中分析出，在2010年前論文總數呈現上升趨勢，到2010年後，每年發表的文章大約在30篇上下波動。
圖8 歷年發表在Science & Nature上論文數量統計
4.Nature & Science發文最多的科研機構
下表是發表Nature & Science文章數排名前10的科研機構及其所佔比例的統計情況，從表中看出，英國的曼切斯特大學發表的論文總數有37篇，位列第一，麻省理工學院和哥倫比亞大學分別排名第二和第三。前10的科研機構中，美國共有7所，這表明美國對石墨烯的前沿研究貢獻巨大，同時也說明了美國在頂尖的研究實力強大。另外3所科研機構分別來自於英國的曼切斯特大學、日本的日本物質材料研究機構和中國的中國科學院。雖然中國科研機構在所有論文數量比美國有很大的優勢，但是在頂尖領域相較於美國還有很長的一段路要走。
表3 發表Nature & Science文章數排名前10的科研機構
5.Nature & Science發文最多的國家或地區
下表是發表Nature & Science文章數排名前10的國家或地區及其所佔比例的統計情況，從表中看出，美國發表的相關論文數達到驚人的207篇，所佔比例已超過50%，相對於其他國家擁有巨大的優勢。英國、日本和德國分列第二、第三和第四，中國居然屈居第五，說明在石墨烯的頂尖領域，中國與歐美髮達國家還存在著巨大的差距，這需要中國的科研人員更加努力，爭取在趕英超日的同時不斷縮小與美國的差距。另外，中國臺灣省分別發表過1篇Nature和1篇Science。
表4 發表Nature & Science文章數排名前10的國家或地區
注：由於部分Science和Nature是多個國家或地區共同完成的，同一篇論文會在多個國家或地區分別統計，所以造成前10國家的N&S總和已經超過總論文352篇。
【經典推薦】
石墨烯的研究領域中高被引論文6170篇，領域中的熱點文章有183篇。以下是小編從歷年來石墨烯研究的ESI高被引文章和經典綜述論文中選出的10篇論文，包括3篇綜述文章和7篇研究論文，供大家學習參考。
表5 發表文章中被引次數最高的10篇文章
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