[發明專利]一種高質量石墨烯的制法

無效

• 申請號: 201110345044.4
• 申請日: 2011-11-04
• 公開（公告）號: CN102409399A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: 郭萬林;周建新;殷俊
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: C30B25/02
• 分類號: C30B25/02;C30B29/02;C30B29/64
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 黃嘉棟

1.一種高質量石墨烯的制法，其特征是它包括下列步驟：

步驟1.?石墨烯生長基底的處理：通過化學物理研磨、電化學拋光和退火等手段，使基底表面缺陷盡可能降低；

步驟2.?前驅物在基底上的安置：將碳納米管打開形成的石墨烯片層排布轉移到基底上；如果碳納米管為原位生長、原位打開，則將可能的雜質去除后直接進入下一步的石墨烯生長；

步驟3.?以打開的碳管為核進行石墨烯的沉積生長：將置有前驅物的基底放入化學氣相沉積爐中，保持生長溫度1000℃，通入甲烷和氫氣，氣體流量為甲烷25sccm，氫氣10sccm，生長10分鐘后得到大面積石墨烯層；也可以控制較小的氣流和較短的時間，使前驅物繼續生長為石墨烯條帶。

2.根據權利要求1所述的制法，其特征是：步驟2中所述的碳納米管為少數根碳納米管或稀疏定向排列的單壁或多壁碳納米管陣列。

3.根據權利要求1所述的制法，其特征是：步驟2中所述的將碳納米管打開為石墨烯，采用等離子刻蝕或化學氧化方法，或者通過鐵或鎳催化劑輔助在高溫下打開為石墨烯，作為生長石墨烯的前驅物。

4.根據權利要求1所述的制法，其特征是：步驟3選用的石墨烯生長基底為銅、鎳、鋁、鐵等金屬基底，也可以為氮化硼等非金屬基底。

5.根據權利要求1所述的制法，其特征是：步驟3中列出的為典型生長條件，實際的氣體、氣流、溫度選擇要依照晶種、基底和石墨烯的要求調整，其生長條件范圍為：甲烷為5-100?sccm、氫氣為2-50sccm，生長溫度為900~1050℃。