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一种氮掺杂石墨烯的制备方法技术

技术编号:6033153 阅读:1031 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种氮掺杂石墨烯的制备方法,具体涉及一种以三聚氰胺为氮源在惰性气体保护下高温制备氮掺杂石墨烯的简便、规模化新方法。本发明专利技术以氧化石墨烯和三聚氰胺为原料,其中三聚氰胺为氮源,氧化石墨烯为碳源,在惰性气体氛围下,进行高温退火的同时,实现氧化石墨烯的还原和石墨烯的氮掺杂,控制反应条件如温度、时间和原料的比例等条件,可以制备不同氮掺杂比例的石墨烯产品。该制备方法简便易行,无需催化剂,反应过程易于控制,对设备无特殊要求,成本低,易于推广使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及,具体涉及一种以三聚氰胺为氮源在惰 性气体保护下高温制备氮掺杂石墨烯的简便、规模化新方法,属于材料合成化学领域。
技术介绍
作为一种能隙为零的半导体,石墨烯(Graphene)应用于微电子器件的一个重要前 提是其带隙、载流子浓度等可调,而化学掺杂是实现这种调控的有效手段。因此,石墨烯的 掺杂已经成为物理学、化学和材料学众多学科研究人员关注的热点,制备掺杂石墨烯对深 入研究其在纳米电子学领域的应用具有非常重要的意义。石墨烯的掺杂最初由物理学研究人员提出。迄今为止,已建立了多种掺杂石墨烯 的理论模型。理论研究结果表明,在石墨烯的片层中引入如N、B等杂原子,可以有效实现石 墨烯从零带隙的半金属到半导体的转变,形成η-型或P-型掺杂的石墨烯,从而极大地拓展 了石墨烯在光学、电学、磁学等领域的应用。由于制备方法和实验条件的限制,石墨烯掺杂的具体技术方案一直未有公开。 2009年,刘云圻研究小组首次报道了氮掺杂石墨烯的制备方法,并研究了氮掺杂对石墨烯 电学性能的影响。作者通过化学气相沉积(CVD)方法,以甲烷气体作为碳源,氨气作为氮 源,在硅基底表面沉积25 nm厚的铜膜作为催化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氮掺杂石墨烯的制备方法,其特征在于:将原料氧化态石墨烯和三聚氰胺混合研磨后置于密闭惰性气体中加热以进行高温热还原和氮掺杂反应,最后在密闭惰性气体中降温至室温,即得氮掺杂石墨烯产品。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:夏兴华盛振环
申请(专利权)人:南京大学
类型:发明
国别省市:84

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