一种批量制备石墨烯和掺杂石墨烯的方法.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CN108502872A(43)申请公布日2018.09.07(21)申请号201810501068.6(22)申请日2018.05.23(71)申请人大同新成新材料股份有限公司地址037002山西省大同市新荣区花园屯村(72)发明人郭志宏(74)专利代理机构北京志霖恒远知识产权代理事务所(普通合伙)11435代理人申绍中(51)Int.Cl.C01B32/186(2017.01)C01B32/194(2017.01)权利要求书1页说明书3页(54)发明名称一种批量制备石墨烯和掺杂石墨烯的方法(57)摘要本发明公开了一种批量制备石墨烯和掺杂石墨烯的方法，其中的制备石墨烯的方法包括以下步骤：S1：金属箔片准备：将铜加工成箔片，并对铜箔片的外观、熔点、溶碳量以及是否有稳定的金属碳化物进行检测，检测合格后方可使用，S2：铜箔片放置：将S1中所述的铜箔片放入反应炉内，然后向反应炉内通入保护气体，将反应炉升温至1000℃，保温，停止保护气体，通入碳源气体，进行反应。本发明通过对金属箔片的外观、熔点、溶碳量以及是否有稳定的金属碳化物进行检测，能够对金属箔片的质量进行控制，从而提高石墨烯制备的质量。CN108502872ACN108502872A权利要求书1/1页1.一种批量制备石墨烯的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：金属箔片准备：将铜加工成箔片，并对铜箔片的外观、熔点、溶碳量以及是否有稳定的金属碳化物进行检测，检测合格后方可使用；S2：铜箔片放置：将S1中所述的铜箔片放入反应炉内，然后向反应炉内通入保护气体，将反应炉升温至1000℃，保温，停止保护气体，通入碳源气体，进行反应；S3：降温冷却：当S2中所述的反应完成后，关闭碳源气体，再通入保护气体排净碳源气体，冷却至室温，取出铜箔片，得到铜箔片上的石墨烯样品；S4：转移：在S3中所述的石墨烯样品表面涂上转移介质，然后将金属箔片浸入到化学溶液中，对铜箔片进行腐蚀；S5：清洗处理：将S4中所述的腐蚀后剩余的物质打捞起来，用蒸馏水清洗干净转移至目标基底，石墨烯样品的一侧与基底贴合；S6：石墨烯制备：将S5中所沪的清洗后的石墨烯样品表面涂的转移介质除去，即可制得石墨烯；S7：存储：将S6中所述的石墨烯放进容器内进行存储。2.根据权利要求1所述的一种批量制备石墨烯的方法，其特征在于，所述S1中，使用测量工具对铜箔片的长度、宽度和厚度进行测量，然后将铜箔片放在实验台上，对铜箔片施荷拉伸，直至拉断，对铜箔片的强度进行检测。3.根据权利要求1所述的一种批量制备石墨烯的方法，其特征在于，所述S1中，在对铜箔片的外观进行检测时，需要对铜箔片的表面粗糙度、针孔个渗透点进行检测。4.根据权利要求1所述的一种批量制备石墨烯的方法，其特征在于，所述S1中，将铜箔片放进加热炉内，加热炉升温，直到铜箔片被熔炼，得出铜箔片的熔点。5.根据权利要求1所述的一种批量制备石墨烯的方法，其特征在于，所述S1中，使用金相显微镜对铜箔片中的金属碳化物进行检测。6.根据权利要求1所述的一种批量制备石墨烯的方法，其特征在于，所述S4中，转移介质为聚甲基丙烯酸甲酯或聚二甲基硅氧烷。7.根据权利要求1所述的一种批量制备石墨烯的方法，其特征在于，所述S6中，使用高温热分解的方法除去转移介质。8.一种掺杂石墨烯的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：制备石墨烯：石墨经氧化反应，还原反应，清洗，干燥，制得石墨烯；S2：掺杂：将S1中所述的石墨烯与硫化氢和惰性气体的混合气体反应，制得掺杂石墨烯。2CN108502872A说明书1/3页一种批量制备石墨烯和掺杂石墨烯的方法技术领域[0001]本发明涉及制备和掺杂石墨烯技术领域，尤其涉及一种批量制备石墨烯和掺杂石墨烯的方法。背景技术[0002]石墨烯（Graphene）是一种由碳原子以sp²杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料，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，石墨烯的制备方法包括：机械剥离法、氧化还原法、取向附生法、化学气相沉积法等，其中的化学气相沉积法由于生产出来的石墨烯结构完整，质量较好，适合大批量生产，应用较为广泛，但是在采用气相沉积法生产石墨烯时，不便于对金属箔片进行检验，导致生产出来的石墨烯质量较低。发明内容[0003]基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种批量制备石墨烯和掺杂石墨烯的方法。[0004]本发明提出的一种批量制备石墨烯的方法，包括以下步骤：S1：金属箔片准备：将铜加工成箔片，并对铜箔片的外观、熔点、溶碳量以及是否有稳定的金属碳化物进行检测，检测合格后方可使用；S2：铜箔片放置：将S1中