[發明專利]石墨烯薄膜及其制法和用途

有效

• 申請號: 201410042237.6
• 申請日: 2014-01-28
• 公開（公告）號: CN104803372B
• 公開（公告）日: 2017-05-17
• 發明（設計）人: 金虎;常博文;殷洪康;陳新瑤;王增奎;彭鵬;周振義
• 申請（專利權）人: 常州二維碳素科技股份有限公司
• 主分類號: C01B32/184
• 分類號: C01B32/184;C01B32/19
• 代理公司: 北京北翔知識產權代理有限公司11285
• 代理人: 鐘守期,王媛

1.一種石墨烯薄膜的制備方法，包括以下步驟：

(1)制備生長石墨烯薄膜的載體，所述載體是由隔板與金屬襯底間隔疊加而形成的多層隔板-金屬襯底結構；

(2)將所述載體置于反應爐中，在真空或惰性氣體與還原氣體的混合氣體下加熱；

(3)溫度至900-1100℃時，向反應爐中通入惰性氣體和還原氣體并保溫退火，然后施加碳源，在金屬襯底上形成石墨烯薄膜；

(4)將隔板與金屬襯底分離；

(5)將石墨烯薄膜與金屬襯底分離。

2.根據權利要求1所述的制備方法，所述相鄰隔板與金屬襯底之間疊加的距離為10-100μm。

3.根據權利要求2所述的制備方法，所述相鄰隔板與金屬襯底之間疊加的距離為10-50μm。

4.根據權利要求3所述的制備方法，所述相鄰隔板與金屬襯底之間疊加的距離為10-30μm。

5.根據權利要求1所述的制備方法，所述隔板-金屬襯底結構為1-2000層。

6.根據權利要求5所述的制備方法，所述隔板-金屬襯底結構為5-1000層。

7.根據權利要求6所述的制備方法，所述隔板-金屬襯底結構為100-800層。

8.根據權利要求1所述的制備方法，所述金屬襯底為銅箔、鎳箔、鉑箔或金箔；所述隔板為石英板、碳化硅板、剛玉板或石墨板。

9.根據權利要求1-8之一所述的制備方法，所述碳源為氣態碳源。

10.根據權利要求9所述的制備方法，所述氣態碳源為氣態烴或一氧化碳。

11.根據權利要求10所述的制備方法，所述氣態烴為甲烷、乙烯或乙炔，或其混合物。

12.根據權利要求1-8之一所述的制備方法，所述碳源可預先在步驟(1)中施加，在所述步驟(1)中施加的碳源為固體碳源或液體碳源。

13.根據權利要求1-8之一所述的制備方法，步驟(3)中向反應爐中施加的碳源也可在步驟(1)中完成，在所述步驟(1)中施加的碳源為固體碳源或液體碳源。

14.根據權利要求13所述的制備方法，所述碳源為葡萄糖、瀝青、甘油、葡萄糖溶液、瀝青溶液，或其混合物。

15.根據權利要求12所述的制備方法，所述碳源為葡萄糖、瀝青、甘油、葡萄糖溶液、瀝青溶液，或其混合物。

16.根據權利要求14或15所述的制備方法，所述碳源為甘油。

17.根據權利要求1-8之一所述的制備方法，所述惰性氣體流量為1.1-10立方厘米/分鐘/升反應爐體積，還原氣體流量為0.15-8立方厘米/分鐘/升反應爐體積，碳源沉積時間1-60min，保溫退火時間1-60min，反應爐中真空為10^-3Pa以下。

18.根據權利要求17所述的制備方法，其中惰性氣體流量為1.4-6立方厘米/分鐘/升反應爐體積。

19.根據權利要求18所述的制備方法，其中惰性氣體流量為1.4-5立方厘米/分鐘/升反應爐體積。

20.根據權利要求17所述的制備方法，其中還原氣體流量為0.15-4立方厘米/分鐘/升反應爐體積。

21.根據權利要求20所述的制備方法，其中還原氣體流量為0.15-2立方厘米/分鐘/升反應爐體積。

22.根據權利要求17所述的制備方法，其中碳源沉積時間為2-30min。

23.根據權利要求17所述的制備方法，其中保溫退火時間為2-30min。

24.一種石墨烯薄膜，由權利要求1-23之一所述的方法制備。

25.如權利要求24所述的石墨烯薄膜用作透明導電電極的用途。