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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于石墨烯制备,具体涉及一种高质量石墨烯制备方法。
技术介绍
1、作为世界上最薄的材料石墨烯因为具有优异的光学、电学、力学特性,在材料学、微纳加工等方面激起了强烈的兴趣,因此优质石墨烯的生产成为当今炙手可热的方向。
2、石墨烯的生长基底一般为铜,铜由于具备自限制生长的特性,使得生长的石墨烯薄膜质量较好,层数较易控制,通常在化学气相沉积法(化学气相沉积法生长石墨烯其原理是在一定的条件下碳源气体可以裂解成碳原子)被广为使用,但是由于铜的生产运输储存等方面的影响会使得铜表面存在许多凹痕、摩擦和其他缺陷,这严重影响了铜箔的平整度和光滑度因此会对石墨烯的生长产生一些负面影响,通过化学气相沉积法所得石墨烯的各项性能指标仍与高质量的石墨烯存在较大的差距。
3、因此,针对上述技术问题,有必要提供一种高质量石墨烯制备方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种高质量石墨烯制备方法,以解决上述的问题。
2、为了实现上述目的,本专利技术一实施例提供的技术方案如下:
3、一种高质量石墨烯制备方法,包括以下步骤:
4、s1:预备生长基底;
5、s2:将生长基底通过压平装置进行压平,将压平后的生长基底的生长面使用抛光液进行抛光处理,得到第一生长基底,通过烘干装置对第一生长基底的表面进行烘干,得到第二生长基底;
6、s3:对第二生长基进行检测,检测合格后将第二生长基底放入至炉体装置中,第二生长基底平放置在炉体
7、s4:经过s3步骤后,排出炉体装置中的空气,给炉体装置第一次升温;
8、s5:经s4步骤后,获得第三生长基底,向炉体装置内输送反应气体,炉体装置第二次升温;
9、s6:经s5步骤后,第三生长基底上生长有石墨烯薄膜;
10、s7:将第三生长基底通过溶解液进行溶解,第三生长基底溶解后获得石墨烯,将获得的石墨烯转移至目标基底,然后对石墨烯的表征进行检测即可。
11、作为本专利技术的进一步改进,所述生长基底为铜。
12、作为本专利技术的进一步改进,所述反应气体包括碳源气体和氢气,所述碳源气体可以是乙炔、甲烷、乙烯其中的一种或者多种组合。
13、作为本专利技术的进一步改进,所述氢气与碳源气体的比例倍数为10:1~40:1。
14、作为本专利技术的进一步改进,所述氢气为碳源气体的10~40倍。
15、作为本专利技术的进一步改进,所述生长基底的厚度为10~25μm。
16、作为本专利技术的进一步改进,所述第一次升温炉体装置内的温度保持在700~1000℃,所述第一次升温时间为0.5~5h,所述第二次升温炉体装置内的温度升温至800~1000℃,所述第二次升温时间为60~300s。
17、作为本专利技术的进一步改进,所述抛光液为多晶金刚石抛光液、氧化硅抛光液、氧化铈抛光液、氧化铝或者碳化硅抛光液中的一种或几种混合,所述目标基底为聚酰亚胺pi、玻璃、硅片中的一种。
18、作为本专利技术的进一步改进,包括下炉体和上炉体,所述下炉体和上炉体为转动连接,所述上炉体的上端固定连接有把手,所述上炉体的上端还安装有进气管和抽气管,所述下炉体的内部安装有放置板,所述下炉体的下端安装有支腿,所述上炉体上固定连接有把手。
19、作为本专利技术的进一步改进,所述炉体装置的内部设置有温度检测组件。
20、与现有技术相比,本专利技术具有以下优点:
21、本专利技术通过对石墨烯的生长基底进行预处理,增加生长基底的平滑度和光滑度,减少生长基底的平滑度和光滑度对石墨烯生长造成的负面影响,大幅度提升石墨烯的各项性能指标数据,减少通过气相沉积法制备出的石墨烯与高质量的石墨烯的差距,从生长基底和生长条件两个方面对石墨烯的生长进行调控,可从根本上解决石墨烯生长质量不佳的现状。
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1.一种高质量石墨烯制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种高质量石墨烯制备方法,其特征在于,所述生长基底为铜。
3.根据权利要求1所述的一种高质量石墨烯制备方法,其特征在于,所述反应气体包括碳源气体和氢气,所述碳源气体可以是乙炔、甲烷、乙烯其中的一种或者多种组合。
4.根据权利要求3所述的一种高质量石墨烯制备方法,其特征在于,所述氢气质量与碳源气体质量的比例倍数为10:1~40:1。
5.根据权利要求3或4所述的一种高质量石墨烯制备方法,其特征在于,所述氢气质量为碳源气体质量的10~40倍。
6.根据权利要求1或2所述的一种高质量石墨烯制备方法,其特征在于,所述生长基底的厚度为10~25μm。
7.根据权利要求1所述的一种高质量石墨烯制备方法,其特征在于,所述第一次升温炉体装置内的温度保持在700~1000℃,所述第一次升温时间为0.5~5h,所述第二次升温炉体装置内的温度升温至800~1000℃,所述第二次升温时间为60~300s。
8.根据权利要求1所述的一种高质量
9.根据权利要求1所述的炉体装置,其特征在于,包括下炉体和上炉体,所述下炉体和上炉体为转动连接,所述上炉体的上端固定连接有把手,所述上炉体的上端还安装有进气管和抽气管,所述下炉体的内部安装有放置板,所述下炉体的下端安装有支腿,所述上炉体上固定连接有把手。
10.根据权利要求9所述的炉体装置,其特征在于,所述炉体装置的内部设置有温度检测组件。
...【技术特征摘要】
1.一种高质量石墨烯制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种高质量石墨烯制备方法,其特征在于,所述生长基底为铜。
3.根据权利要求1所述的一种高质量石墨烯制备方法,其特征在于,所述反应气体包括碳源气体和氢气,所述碳源气体可以是乙炔、甲烷、乙烯其中的一种或者多种组合。
4.根据权利要求3所述的一种高质量石墨烯制备方法,其特征在于,所述氢气质量与碳源气体质量的比例倍数为10:1~40:1。
5.根据权利要求3或4所述的一种高质量石墨烯制备方法,其特征在于,所述氢气质量为碳源气体质量的10~40倍。
6.根据权利要求1或2所述的一种高质量石墨烯制备方法,其特征在于,所述生长基底的厚度为10~25μm。
7.根据权利要求1所述的一种高质量石墨烯制备方法,其特征在于,所述第...
【专利技术属性】
技术研发人员:程传同,
申请(专利权)人:江苏集萃脑机融合智能技术研究所有限公司,
类型:发明
国别省市:
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