[發明專利]一種常壓二段過程催化固體碳源合成石墨烯的方法有效
| 申請號： | 201510025386.6 | 申請日： | 2015-01-19 |
| 公開（公告）號： | CN104609406B | 公開（公告）日： | 2018-04-24 |
| 發明（設計）人： | 胡寶山;楊倩;金燕;方千瑞;董立春 | 申請（專利權）人： | 重慶大學;浙江盛元化纖有限公司 |
| 主分類號： | C01B32/184 | 分類號： | C01B32/184 |
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| 地址： | 400044 *** | 國省代碼： | 重慶;85 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 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，利用固態物質沉積技術，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/催化劑的雙層結構，然后采用常壓條件下的二段反應過程制備出石墨烯；在第一反應階段，設定反應性氣體和稀釋氣體的流量，其中反應性氣體H2流量30-80sccm，稀釋氣體Ar流量300-600sccm，將前溫區升高至目標溫度，然后快速將固體碳源/催化劑的雙層結構送入反應區，無定形碳與反應性氣體在催化劑的作用下發生化學反應生成含碳的氣體物種CxHy；在第二反應階段，含碳的氣體物種CxHy經載氣流的保護和輸送，在處于下氣流方向的后溫區的第二種金屬催化劑表面裂解，通過碳源濺射時間的調控得到不同層數的石墨烯；反應完畢，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.根據權利要求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，所述前溫區的目標溫度是，在上氣流方向的前溫區，固體碳源與反應性氣體發生化學反應生成含碳的氣體物種CxHy的溫度區間值，為600-1000℃。
3.根據權利要求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/催化劑的雙層結構送入反應區的技術是利用磁力裝置將置于前溫區加熱區間外的石英托盤推入該溫區的急快速控制方法。
4.根據權利要求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，所述的含碳氣體物種CxHy為烴類或者由這些烴類衍生的自由基團。
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