腐蚀CVD法制备石墨烯的铜基底方法技术

本发明专利技术提供一种腐蚀CVD法制备石墨烯的铜基底方法，涉及石墨烯薄膜材料制备领域。本方法先后使用三种腐蚀液，分别是：包含15gFeCl

【技术实现步骤摘要】
腐蚀CVD法制备石墨烯的铜基底方法
本专利技术涉及石墨烯薄膜材料制备领域，具体涉及一种腐蚀CVD法制备石墨烯的铜基底方法。
技术介绍
自从2004年英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，用微机械剥离法成功从石墨中分离出石墨烯以来，这种以sp2杂化连接的碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构新型材料就成为全球科学家研究的热点，科学家们发现石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景，被认为是一种未来革命性的材料。目前石墨烯粉体生产的方法为机械剥离法、氧化还原法、SiC外延生长法，薄膜生产方法为化学气相沉积法(CVD)。在实验室中，科研人员主要采用CVD法来制备石墨烯薄膜，能得到结构缺陷少，层数可控，具有大面积、大晶体尺寸和优异的透明导电性能的石墨烯薄膜。化学气相沉积法主要采用铜箔或金属镍作为基底，以甲烷等含碳氢化合物为碳源，经高温裂解后的活性碳原子在金属铜表面沉积或在经冷却后在金属镍基底析出的方式生长单层或者多层的石墨烯，其生长过程受基底、温度、压力等多因本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种腐蚀CVD法制备石墨烯的铜基底方法，其所使用的腐蚀液包括氯化铁溶液、硝酸溶液和氨水溶液，其特征在于，石墨烯的制备方法包括以下步骤：/nS1、裁剪1.5cm×1.5cm铜箔，使用等离子清洗机处理铜箔表面；/nS2、取所述步骤S1中的铜箔放入盐酸、丙酮体积比为20:1的混合溶液中，再放入超声波清洗机中，设置温度为36摄氏度，清洗15分钟，用无水乙醇清洗2次，用去离子水清洗3～5次，并使用氮枪快速干燥，防止铜基底被氧化；/nS3、在1050摄氏度常压条件下，利用CVD方法以铜箔为基底生长二维石墨烯，获得石墨烯/铜箔/石墨烯；/nS4、配置光刻胶，使用PDMS作为石墨烯保护层，按照固化剂:本体...

【技术特征摘要】
1.一种腐蚀CVD法制备石墨烯的铜基底方法，其所使用的腐蚀液包括氯化铁溶液、硝酸溶液和氨水溶液，其特征在于，石墨烯的制备方法包括以下步骤：
S1、裁剪1.5cm×1.5cm铜箔，使用等离子清洗机处理铜箔表面；
S2、取所述步骤S1中的铜箔放入盐酸、丙酮体积比为20:1的混合溶液中，再放入超声波清洗机中，设置温度为36摄氏度，清洗15分钟，用无水乙醇清洗2次，用去离子水清洗3～5次，并使用氮枪快速干燥，防止铜基底被氧化；
S3、在1050摄氏度常压条件下，利用CVD方法以铜箔为基底生长二维石墨烯，获得石墨烯/铜箔/石墨烯；
S4、配置光刻胶，使用PDMS作为石墨烯保护层，按照固化剂:本体＝1:10的比例配置，并且静置1小时以排除胶体中的气泡；
S5、将所述步骤S3中的石墨烯/铜箔/石墨烯放置在匀胶机上，用一次性滴管取适量光刻胶滴在石墨烯中央，匀胶过程分高低速两个运行阶段，先低速1000r/min运行9秒，再转入高速2200r/min运行30秒，将光刻胶均匀完整旋涂至石墨烯表面；
S6、取所述步骤S5中的光刻胶/石墨烯/铜箔/石墨烯放置于真空干燥箱中，使光刻胶受热固化，在80摄氏度条件下固化时间为2小时；
S7、取所述步骤S6中的光刻胶/石墨烯/铜箔/石墨烯依次放置于腐蚀液中，腐蚀时要放置于通风柜中操作，避免人员吸入腐蚀液挥发出的有毒气体；
S8、将步骤S7中的石墨烯复合结构取出，用去离子水清洗3～5次，石墨烯薄膜附着的铜箔及吸附的杂质离子已清除干净，石墨烯复合结构为光刻胶/石墨烯；
S9、制备柔性基底：柔性基底选用PDMS制备，用PET作基底，将PET放置在匀胶机上，取适量PDMS滴在PET中央，匀胶过程只采用低转速运行，低速500r/min运行6秒，将PDMS旋涂至...

【专利技术属性】
技术研发人员：童凯，王涛，陈敬哲，钤坤苗，王晖，张倩倩，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：河北;13