[發明專利]一種交錯式大規模制備石墨烯的夾具以及制備方法

有效

• 申請號: 201410767142.0
• 申請日: 2014-12-12
• 公開（公告）號: CN104495813A
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發明（設計）人: 張永娜;李占成;高翾;黃德萍;朱鵬;姜浩;史浩飛
• 申請（專利權）人: 重慶墨?？萍加邢薰?/a>;中國科學院重慶綠色智能技術研究院
• 主分類號: C01B31/04
• 分類號: C01B31/04
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司11212
• 代理人: 楊立

1.一種交錯式大規模制備石墨烯的夾具，其特征在于，包括兩豎直設置的支撐架(1)，兩個所述支撐架(1)通過兩個平行設置的支撐桿(2)固定連接，兩個所述支撐桿(2)的兩端分別與兩個支撐架(1)的上部垂直固定連接，兩個所述支撐桿(2)處于同一水平面且兩個所述支撐桿(2)之間留有間隙，兩個所述支撐桿(2)的上方放置有至少兩個支撐棒(3)。

2.根據權利要求1所述的一種交錯式大規模制備石墨烯的夾具，其特征在于，所述支撐架(1)、所述支撐桿(2)和所述支撐棒(3)的材質為耐高溫硬質材料或表面旋涂耐高溫層的普通硬質材料。

3.根據權利要求1或2所述的一種交錯式大規模制備石墨烯的夾具，其特征在于，所述支撐架(1)的的豎直截面為方形或梯形或半圓形。

4.根據權利要求1或2所述的一種交錯式大規模制備石墨烯的夾具，其特征在于，所述支撐棒(3)為直徑為1-10mm的圓柱棒。

5.一種交錯式大規模制備石墨烯的方法，其特征在于，該方法采用權利要求1-4任一項所述的夾具制備石墨烯，包括以下步驟：

步驟一，對夾具和緩沖層(5)進行清洗和預處理；

步驟二，分別在金屬催化劑層(4)上部和緩沖層(5)的上部的同一水平位置打至少兩個孔，孔與所述支撐棒(3)的數目相同，將多個金屬催化劑層(4)和多個緩沖層(5)交替疊放使得金屬催化劑層(4)上的孔和緩沖層(5)上的孔位置一一對應，將所述支撐棒(3)分別一一對應的穿過孔，然后將串有金屬催化劑層(4)和緩沖層(5)的支撐棒(3)放置于兩個所述支撐桿(2)上，使得金屬催化劑層(4)和所述緩沖層(5)位于兩個所述支撐桿(2)之間；

步驟三，將裝載有金屬催化劑層(4)和緩沖層(5)的夾具放置于石墨烯生長裝置中，采用化學氣相沉積法沉積石墨烯薄膜,如果夾具或緩沖層含碳，在生長石墨烯階段，可以作為碳源，則不需要通入碳源氣體；

步驟四，待石墨烯生長完成后，將夾具從石墨烯生長裝置中取出，將支撐棒(3)抽出，分開金屬催化劑層(4)和緩沖層(5)，即得生長有石墨烯的金屬催化劑層(4)。

6.根據權利要求5所述的一種交錯式大規模制備石墨烯的方法，其特征在于，所述步驟一中清洗處理所采用的方法為丙酮、乙醇中依次超聲清洗，清洗時間為15-30min。

7.根據權利要求5所述的一種交錯式大規模制備石墨烯的方法，其特征在于，所述步驟一中預處理的處理方式為用純度為99.999％的氮氣吹干。

8.根據權利要求5至7任一項所述的一種交錯式大規模制備石墨烯的方法，其特征在于，所述金屬催化劑層(4)的材質為銅，鎳，鐵，鈷中的一種或多種組合的合金。