一种石墨烯薄膜及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108975320A(43)申请公布日2018.12.11(21)申请号201811143776.3(22)申请日2018.09.29(71)申请人信阳学院地址464000河南省信阳市浉河区南湖路237号(72)发明人高延利管文水杨晓杰(51)Int.Cl.C01B32/186(2017.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种石墨烯薄膜及其制备方法(57)摘要本发明型公开了一种石墨烯，它是呈曲面状且包裹在泡沫镍表面的高质量石墨烯薄膜。同时公开了一种石墨烯薄膜的制备方法，包括：将泡沫镍放入管式炉，在氩氢混合气体的气氛中通过CVD法制备石墨烯，其中氩氢混合气体中氢气占10%，在整个反应过程中混合气体流量为400sccm，用乙醇作为碳源，在1000℃的环境中反应10分钟。本发明用乙醇做为碳源，采用了CVD法制备石墨烯，原料易得，成本较低，反应时间短，操作过程简单易控，制得的石墨烯薄膜具有优异的纯度，较好的机械性能和较高的柔性及导电性。CN108975320ACN108975320A权利要求书1/1页1.一种石墨烯薄膜，其特征在于：通过CVD法制备，获得的石墨烯具有优异的纯度，较好的机械性能和较高的柔性及导电性，制备过程简单。2.根据权利要求1所述的石墨烯的制备，包括以下步骤：步骤S1：将泡沫镍清洗干净，放入通有氩氢混合气体的管式炉中；步骤S2：调整温度和时间的变化规律，通过CVD法制备石墨烯。3.根据权利要求2所述的石墨烯的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中，泡沫镍剪成1cm×2cm的长方形，将泡沫镍放入10％稀盐酸超声5分钟，用吹风机快速吹干，然后把泡沫镍放入长度约为5cm的石英舟皿中，将石英舟皿送入管式炉的加热区域，管式炉中流通的氩氢混合气体其中氢气占10%，在整个过程中混合气体流量为400sccm。4.根据权利要求2所述的石墨烯的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中，炉内温度从室温上升到800℃所用时间为50分钟，再从800℃升高到1000℃所用时间为10分钟，炉中温度达到1000℃后通乙醇蒸汽10分钟，整个过程中管式炉石英管中通有400sccm的氩氢混合气体。5.根据权利要求4所述的石墨烯的制备方法，其特征在于：最后的10分钟通乙醇蒸汽过程是将气路改造，让氩氢混合气体通入加热的乙醇容器后通过管道流出，最后进入管式炉反应室。2CN108975320A说明书1/3页一种石墨烯薄膜及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种石墨烯薄膜及其制备方法。背景技术[0002]石墨烯一直被认为是假设性的结构，无法单独稳定存在，直至2004年，英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，成功地在实验中从石墨中分离出石墨烯，而证实它可以单独存在，两人也因“在二维石墨烯材料的开创性实验”而共同获得2010年诺贝尔物理学奖。[0003]石墨烯的出现在科学界激起了巨大的波澜，相关研究论文急剧增加，作为形成纳米尺寸晶体管和电路的“后硅时代”的新潜力材料，旨在应用石墨烯的研发也在全球范围内急剧增加，美国、韩国，中国等国家的研究尤其活跃。石墨烯或将成为可实现高速晶体管、高灵敏度传感器、激光器、触摸面板、蓄电池及高效太阳能电池等多种新一代器件的核心材料。[0004]至今为止，已发现石墨烯具有非凡的物理及电学性质，如高比表面积、高导电性、机械强度高、易于修饰等。石墨烯是零带隙半导体，有着独特的载流子特性，为相对论力学现象的研究提供了一条重要途径；电子在石墨烯中传输的阻力很小，在亚微米距离移动时没有散射，具有很好的电子传输性质；石墨烯韧性好，有实验表明，它们每100nm距离上承受的最大压力可达2.9N，是迄今为止发现的力学性能最好的材料之一。[0005]石墨烯特有的能带结构使空穴和电子相互分离，导致了新电子传导现象的产生，如量子干涉效应、不规则量子霍尔效应等。Novoselov等观察到石墨烯具有室温量子霍耳效应，使原有的温度范围扩大了10倍。发明内容[0006]本发明所要解决的技术问题是：提供一种新的方法来制备石墨烯，该方法制得的石墨烯薄膜具有优异的纯度，较好的机械性能和较高的柔性及导电性，该制备方法步骤简单，对实验条件要求不高。[0007]为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种用乙醇做碳源，通过CVD法制备石墨烯的方法。[0008]进一步，所述所述的的方法制备的石墨烯，其特征在于：纯度高，机械性能好，柔性及导电性好。[0009]本发明提供了一种石墨烯的制备方法，包括以下步骤：步骤S1：将泡沫镍清洗干净，放入通有氩氢混合气体的管式炉中；步骤S2：调整温度和时间的变化规律，通过CVD法制备石墨烯。[0010]进一步，所述的石墨烯的制备方法，