从金属基底上无损层离石墨烯的方法.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(10)申请公布号CNCN103889896103889896A(43)申请公布日2014.06.25(21)申请号201280050337.2(51)Int.Cl.(22)申请日2012.09.04C01B31/02(2006.01)C25B1/04(2006.01)(30)优先权数据61/537,1182011.09.21US(85)PCT国际申请进入国家阶段日2014.04.14(86)PCT国际申请的申请数据PCT/SG2012/0003182012.09.04(87)PCT国际申请的公布数据WO2013/043120EN2013.03.28(71)申请人新加坡国立大学地址新加坡新加坡肯特岭路(72)发明人罗健平王钰(74)专利代理机构北京鸿德海业知识产权代理事务所(普通合伙)11412代理人袁媛权权利要求书2页利要求书2页说明书8页说明书8页附图6页附图6页(54)发明名称从金属基底上无损层离石墨烯的方法(57)摘要本发明公开了从金属基底（50）层离石墨烯膜（60）的方法，其基本上保留该金属基底。所述方法包括在石墨烯膜上形成支持层（80），然后在电化学装置（10）中进行电化学处理。该电化学处理在金属膜界面（64）处产生气泡（36），从而导致层离。该石墨烯膜和支持层形成由卷取辊（120）收集的结构（86）。支持层和石墨烯结构然后被分离以获得石墨烯膜。CN103889896ACN103896ACN103889896A权利要求书1/2页1.移除在金属基底的表面上生长的石墨烯膜的方法，包括：将支持层应用于所述石墨烯膜暴露的表面以限定具有石墨烯-金属界面的第一结构；使所述第一结构受到在所述石墨烯-金属界面上形成气泡的电化学处理，从而使石墨烯和支持层作为第二结构从金属基底的表面上分离，同时基本上保留所述金属基底；和处理所述第二结构以从所述石墨烯膜上移除所述支持层。2.根据权利要求1所述的方法，还包括利用化学气相沉积法在所述金属基底的表面上形成所述石墨烯膜。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述金属基底由铜（Cu）、镍（Ni）、铂（Pt）或铱（Ir）构成。4.根据权利要求1所述的方法，还包括利用卷取辊收集所述第二结构。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述金属基底先前已经受到电化学处理。6.根据权利要求1所述的方法，还包括：将所述第一结构浸入电解液中；将所述金属基底用作阴极，所述阴极与同样浸入所述电解液的阳极配对；和在所述阴极和所述阳极之间提供电势以实现所述电化学处理。7.根据权利要求6所述的方法，其中所述电解液包括酸溶液、碱溶液、中性无机溶液、有机盐溶液、混合中性无机和有机盐溶液或者导电性绿色溶剂溶液。8.根据权利要求6所述的方法，其中所述电解液包括纳米颗粒或者纳米晶体。9.根据权利要求1所述的方法，还包括：将所述第二结构应用于处理基底；和从所述第二结构的石墨烯膜上移除所述支持层，从而将所述石墨烯膜留在处理基底上。10.根据权利要求9所述的方法，还包括在将所述第二结构应用于所述处理基底之后加热所述第二结构。11.根据权利要求1所述的方法，其中所述支持层由聚合物、金属或非金属形成。12.根据权利要求1所述的方法，其中所述金属由铜构成，并且所述支持层由聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）构成。13.从金属基底的第一表面上移除第一石墨烯膜的方法，在所述第一表面上所述第一石墨烯膜已经形成，所述方法包括：a）在所述第一石墨烯膜上添加第一支持层以形成在所述第一石墨烯膜与所述金属基底的第一表面之间具有界面的第一结构；b）将所述第一结构的至少一部分浸入电解液，同时将所述第一结构用作阴极，并包括在所述电解液中采用阳极；和c）通过在所述电解液中在所述阳极和阴极之间建立电势而进行电化学反应，以使所述第一石墨烯膜和第一支持层从所述金属基底的第一表面上层离成为第二结构，同时基本上保留所述金属基底。14.根据权利要求13所述的方法，其中所述电解液包括水，并且其中电化学反应使来自水的电解反应的气泡在所述界面上产生，从而引起所述第二结构离开所述第一结构上的所述层离。2CN103889896A权利要求书2/2页15.根据权利要求13所述的方法，其中所述金属基底具有第二表面并且所述第一结构在所述第二表面上包括第二石墨烯膜，并在所述第二石墨烯膜上包括第二支持层以限定另一第二结构，并且其中所述电化学反应将所述两个第二结构都从所述金属基底上层离。16.根据权利要求13所述的方法，还包括利用卷型-离型工艺收集所述第二结构。17.根据权利要求13所述的方法，还包括：将所述第二结构应用于所述处理基底；和将所述第一支持层从所述第二结构的第一石墨烯膜移除，从而将所述第一石墨烯膜保留在所述处理基底上。18.根据权利要