[發(fā)明專利]一種利用化學(xué)氣相沉積法制備硫摻雜石墨烯的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310080808.0
• 申請日: 2013-03-14
• 公開（公告）號: CN104045075B
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李鐵;梁晨;王躍林
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所
• 主分類號: C01B32/186
• 分類號: C01B32/186
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所31219
• 代理人: 余明偉

1.一種利用化學(xué)氣相沉積法制備硫摻雜石墨烯的方法，其特征在于，至少包括以下步驟：

1)提供一金屬襯底，將該金屬襯底置于化學(xué)氣相沉積反應(yīng)腔中；

2)采用惰性氣體對所述反應(yīng)腔進(jìn)行通氣及排氣處理；

3)于第一溫度下對所述反應(yīng)腔通入氫氣，以對所述金屬襯底表面的氧化物進(jìn)行還原；

4)于第二溫度下將碳源氣體與硫源氣體通入所述反應(yīng)爐進(jìn)行反應(yīng)，于所述金屬襯底表面形成硫摻雜石墨烯，所述硫源包括硫化氫及硫化羰中的一種，采用惰性氣體、氫氣、甲烷及硫化氫為反應(yīng)氣體形成硫摻雜石墨烯，或者采用惰性氣體、氫氣、乙炔及硫化羰為反應(yīng)氣體形成硫摻雜石墨烯；

5)于氫氣及惰性氣體氣氛中對所述反應(yīng)腔進(jìn)行降溫。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用化學(xué)氣相沉積法制備硫摻雜石墨烯的方法，其特征在于：所述金屬襯底為銅箔或具有電鍍銅表面的基底。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用化學(xué)氣相沉積法制備硫摻雜石墨烯的方法，其特征在于：步驟2)中，惰性氣體的通氣及排氣處理時間為10～30min，氣流范圍為500～5000sccm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用化學(xué)氣相沉積法制備硫摻雜石墨烯的方法，其特征在于：步驟3)所述第一溫度為200～600℃。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用化學(xué)氣相沉積法制備硫摻雜石墨烯的方法，其特征在于：步驟3)所述氫氣的氣流范圍為20～100sccm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用化學(xué)氣相沉積法制備硫摻雜石墨烯的方法，其特征在于：步驟4)中，于900～1050℃的第二溫度下，采用惰性氣體、氫氣、甲烷及硫化氫為反應(yīng)氣體形成硫摻雜石墨烯。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的利用化學(xué)氣相沉積法制備硫摻雜石墨烯的方法，其特征在于：所述惰性氣體氣流為500～1500sccm，氫氣氣流為20～60sccm，甲烷氣流為2～10sccm，硫化氫氣流為1～5sccm。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用化學(xué)氣相沉積法制備硫摻雜石墨烯的方法，其特征在于：步驟4)中，于900～1050℃的第二溫度下，采用惰性氣體、氫氣、乙炔及硫化羰為反應(yīng)氣體形成硫摻雜石墨烯。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的利用化學(xué)氣相沉積法制備硫摻雜石墨烯的方法，其特征在于：所述惰性氣體氣流為500～1500sccm，氫氣氣流為10～50sccm，乙炔氣流為1～4sccm，硫化羰氣流為0.5～3sccm。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用化學(xué)氣相沉積法制備硫摻雜石墨烯的方法，其特征在于：步驟5)中，氫氣的氣流范圍為10～40sccm，惰性氣體的氣流范圍為50～200sccm。