[發(fā)明專利]一種常壓二段過程催化固體碳源合成石墨烯的方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201510025386.6 | 申請日： | 2015-01-19 |
| 公開（公告）號： | CN104609406B | 公開（公告）日： | 2018-04-24 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 胡寶山;楊倩;金燕;方千瑞;董立春 | 申請（專利權(quán)）人： | 重慶大學(xué);浙江盛元化纖有限公司 |
| 主分類號： | C01B32/184 | 分類號： | C01B32/184 |
| 代理公司： | 暫無信息 | 代理人： | 暫無信息 |
| 地址： | 400044 *** | 國省代碼： | 重慶;85 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 常壓 二段 過程 催化 固體 碳源 合成 石墨 方法 | ||
1.一種以固體碳源CVD合成石墨烯的方法，其特征在于，利用固態(tài)物質(zhì)沉積技術(shù)，在鈷膜金屬襯底上沉積固體碳源無定形碳，制備出固體碳源/催化劑的雙層結(jié)構(gòu)，然后采用常壓條件下的二段反應(yīng)過程制備出石墨烯；在第一反應(yīng)階段，設(shè)定反應(yīng)性氣體和稀釋氣體的流量，其中反應(yīng)性氣體H2流量30-80sccm，稀釋氣體Ar流量300-600sccm，將前溫區(qū)升高至目標(biāo)溫度，然后快速將固體碳源/催化劑的雙層結(jié)構(gòu)送入反應(yīng)區(qū)，無定形碳與反應(yīng)性氣體在催化劑的作用下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成含碳的氣體物種CxHy；在第二反應(yīng)階段，含碳的氣體物種CxHy經(jīng)載氣流的保護和輸送，在處于下氣流方向的后溫區(qū)的第二種金屬催化劑表面裂解，通過碳源濺射時間的調(diào)控得到不同層數(shù)的石墨烯；反應(yīng)完畢，將第二種金屬催化劑快速冷卻至室溫得到石墨烯；所述的第二種金屬催化劑為金屬銅箔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以固體碳源CVD合成石墨烯的方法，其特征在于，所述前溫區(qū)的目標(biāo)溫度是，在上氣流方向的前溫區(qū)，固體碳源與反應(yīng)性氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成含碳的氣體物種CxHy的溫度區(qū)間值，為600-1000℃。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以固體碳源CVD合成石墨烯的方法，其特征在于，所述快速將固體碳源/催化劑的雙層結(jié)構(gòu)送入反應(yīng)區(qū)的技術(shù)是利用磁力裝置將置于前溫區(qū)加熱區(qū)間外的石英托盤推入該溫區(qū)的急快速控制方法。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以固體碳源CVD合成石墨烯的方法，其特征在于，所述的含碳?xì)怏w物種CxHy為烴類或者由這些烴類衍生的自由基團。
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