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(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CN111825084A(43)申请公布日2020.10.27(21)申请号202010748134.7(22)申请日2020.07.30(71)申请人德州智南针机械科技有限公司地址253000山东省德州市经济技术开发区袁桥镇东方红东路6596号(德州中元科技创新园股份有限公司2号车间北跨北-11)(72)发明人杨杰(74)专利代理机构德州沃杰知识产权代理事务所(普通合伙)37296代理人孙玉全程成(51)Int.Cl.C01B32/186(2017.01)C01B32/194(2017.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种洁净的石墨烯及其制备工艺(57)摘要本发明涉及石墨烯制备技术领域,公开了一种洁净的石墨烯及其制备工艺,工艺步骤为:先在铜基底上形成一层过渡金属薄膜,并通入碳源气体和氢气,进行化学气相沉积,沉积完成后,在过渡金属膜与铜基底之间形成石墨烯;再将铜基底和过渡金属膜经过酸液腐蚀,去除过渡金属膜;将铜基底与石墨烯取出,将活性炭粘合物涂覆于石墨烯表面,置于加热板上,使活性炭粘合物固化于石墨烯表面,然后剥离石墨烯表面的活性炭粘合物,即可制得洁净石墨烯。本制备工艺可以去除石墨烯产物中所残留的金属元素以及杂质,降低石墨烯与金属电极之间的接触电阻,提高石墨烯的热导率和纯度,使得石墨烯的纯度和洁净度均在99%以上,且成本低,制备效率高。CN111825084ACN111825084A权利要求书1/1页1.一种洁净的石墨烯的制备工艺,其特征在于,该工艺为以下步骤:S1、先在铜基底上形成一层过渡金属薄膜,并通入碳源气体和氢气,进行化学气相沉积,沉积完成后,在过渡金属膜与铜基底之间形成石墨烯;S2、将上述的铜基底以及过渡金属膜经过酸液腐蚀,去除过渡金属膜;S3、经过腐蚀后,将铜基底与石墨烯取出,再将活性炭粘合物涂覆于石墨烯表面,置于加热板上,使活性炭粘合物固化于石墨烯表面,然后剥离石墨烯表面的活性炭粘合物,即可制得洁净石墨烯。2.根据权利要求1所述的一种洁净的石墨烯的制备工艺,其特征在于,所述S1中沉积过程在氩气保护空间内进行,其中氩气气体的流量为100sccm-200sccm,沉积的压强为30Pa-500Pa。3.根据权利要求1所述的一种洁净的石墨烯的制备工艺,其特征在于,所述S1中过渡金属为Cu、Co、Pt和Ni中的一种,过渡金属薄膜的膜厚为30-150μm。4.根据权利要求1所述的一种洁净的石墨烯的制备工艺,其特征在于,所述铜基底为单晶铜片、多晶铜片或铜箔中的一种,且铜基底的厚度为10-100μm。5.根据权利要求1所述的一种洁净的石墨烯的制备工艺,其特征在于,所述S1中碳源气体为甲烷、乙烷或乙烯,所述碳源气体的流量为0.1sccm-5sccm,所述氢气的流量为100sccm-700sccm,所述化学气相沉积的温度在700-1000℃,时间大于0.5min。6.根据权利要求1所述的一种洁净的石墨烯的制备工艺,其特征在于,所述S2中的酸液为三氯化铁或浓硫酸。7.根据权利要求1所述的一种洁净的石墨烯的制备工艺,其特征在于,所述活性炭粘合物包括:活性炭粉末、粘结剂、溶剂、增稠剂,其质量比为:5-15:3-7:1-3:3-5,其制备方法为:将活性炭粉末和粘结剂放入搅拌罐中进行均匀搅拌,期间加入溶剂和增稠剂,均匀搅拌15-30min,温度控制在50-80℃,即可制得粘稠状活性炭粘合物。8.根据权利要求7所述的一种洁净的石墨烯的制备工艺,其特征在于,所述粘结剂为聚丙烯酸、聚丙烯腈和羧甲基纤维素钠中的一种,活性炭粉末的粒径小于50μm。9.根据权利要求1-8中任意一项所述制备工艺得到的洁净的石墨烯。2CN111825084A说明书1/5页一种洁净的石墨烯及其制备工艺技术领域[0001]本发明涉及石墨烯制备技术领域,具体是一种洁净的石墨烯及其制备工艺。背景技术[0002]石墨烯是一种由碳原子以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。[0003]石墨烯的发展离不开稳定的制备工艺,石墨烯常见的制备方法有机械剥离法、氧化还原法、外延生长法和化学气相沉积法,机械剥离法得到的石墨烯畴区尺寸较小,只能用于实验室应用,氧化还原法会不可避免地残留有机官能团,石墨烯的缺陷较多,外延生长法对于生长条件和基底的要求较高,石墨烯的制备成本高昂,因此,相比于其他制备方法,化学气相沉积法则是制备石墨烯的理想方法,同时也是实现石墨烯工业化大规模的生产,的有效途径。[0004]但是在化学气相沉积方法制备石墨烯中,石墨烯表面往往会分布有