一种大规模制备高纯度单晶石墨烯的方法技术

本发明专利技术公开了一种大规模制备高纯度单晶石墨烯的方法，包括以下步骤：(1)制备丝素蛋白溶液；(2)制备高分子含碳有机薄膜；(3)微波等离子预处理；(4)真空煅烧。本发明专利技术以无污染的丝素蛋白胶体作为碳源，既避免了普遍使用气体作为碳源所带来的安全性问题，又不会产物石墨烯造成污染；通过微波等离子体技术及真空炉煅烧，能一次性制备出大量的单晶石墨烯粉末，实现大规模的石墨烯制备；石墨烯的形成温度在1100～1700℃，相比于其他工艺的石墨烯形成温度(2800℃)更低。度(2800℃)更低。度(2800℃)更低。

【技术实现步骤摘要】
一种大规模制备高纯度单晶石墨烯的方法


[0001]本专利技术涉及一种石墨烯制备方法，尤其是涉及一种大规模制备高纯度单晶石墨烯的方法。

技术介绍

[0002]石墨烯是一种由单层sp2杂化碳原子排列在蜂窝晶格中的二维原子晶体。石墨烯结构非常稳定，各原子之间的连接非常柔韧。当石墨烯中的电子在轨道中移动时，不会因晶格缺陷或者引入外来原子而产生散射。另外，由于碳原子之间有很强的相互作用力，即使在常温下周围的碳原子发生碰撞，石墨烯中电子收到的干扰也非常小。其电子运动速度能达到光速的1/300，远超过电子在一般导体中的运动速度，研究表明，单层石墨烯的电导率可达96
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106S/m，比铜高出两个数量级。载流子迁移率可达2
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105cm2/V
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S，石墨烯还是人类已知强度最高的物质，比钻石还坚硬，强度比世界上最好的钢铁还要高100倍左右。理论计算和试验检测表明，石墨烯的抗拉强度和弹性模量分别可达到125GPa和1100GPa，另外，石墨烯具有极好的热传导性能，通过实验检测出在室温下，石墨烯的热传导率大约5...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大规模制备高纯度单晶石墨烯的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)制备丝素蛋白溶液(2)制备高分子含碳有机薄膜将丝素蛋白溶液滴在石英片上，用旋涂机旋涂后，烘干，重复上述操作10次，得薄膜；将薄膜烘干，得高分子含碳有机薄膜；(3)微波等离子预处理将石英片及高分子含碳有机薄膜置于反应腔中，利用微波等离子体技术对高分子含碳有机薄膜进行处理，得粉体；(4)真空煅烧将粉体置于真空炉中，在真空条件下进行煅烧，煅烧后待自然降温至室温后取出，得高纯度单晶石墨烯。2.根据权利要求1所述的一种大规模制备高纯度单晶石墨烯的方法，其特征在于，步骤(1)中，制备丝素蛋白溶液的方法为：将蚕丝放入碳酸钠溶液中煮沸脱胶后，捞出烘干，得脱胶蚕丝；将脱胶蚕丝溶于溴化锂溶液中，得蚕丝溶解液；将蚕丝溶解液透析，得截留液，对截留液离心后，收集清液，得丝素蛋白溶液。3.根据权利要求2所述的一种大规模制备高纯度单晶石墨烯的方法，其特征在于，蚕丝与碳酸钠溶液的比例为25：21.2，每100mL溴化锂添加27g蚕丝...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑辉，陈伟，郑梁，郑鹏，张阳，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：