一种石墨烯及其制备方法、应用的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种石墨烯及其制备方法、应用，所述的石墨烯的制备方法包括以下步骤：（1）取二氧化硅片，分别用丙酮、乙醇进行进行超声清洗；（2）通过磁控溅射的方式将铜镍合金溅射在二氧化硅片上；（3）将溅射上铜镍合金的二氧化硅片用丙酮和乙醇溶液再次超声清洗，然后烘干；（4）将管式炉温度设定为850℃-950℃，将步骤（3）烘干后的衬底放入管式炉中，通氩气；（5）温度稳定后，向管式炉中注射乙炔；（6）将管式炉温度降低至室温；（7）从管式炉中取出样品，超声清洗后制备得到石墨烯。
【专利说明】-种石墨婦及其制备方法、应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于石墨帰【技术领域】，涉及一种石墨帰及其制备方法、应用，尤其涉及一种 CVD法的石墨帰及其制备方法、应用。
【背景技术】
[0002] 我们常见的石墨是由一层层W蜂窝状有序排列的平面碳原子堆叠而形成的，石墨 的层间作用力较弱，很容易互相剥离，形成薄薄的石墨片。当把石墨片剥成单层之后，该种 只有一个碳原子厚度的单层就是石墨帰。石墨帰具有优异的力学、光学和电学性质，结构非 常稳定，迄今为止研究者仍未发现石墨帰中有碳原子缺失的情况，碳原子之间的连接非常 柔初，比钻石还坚硬。如果用石墨帰制成包装袋，它将能承受大约两吨重的物品；几乎完全 透明，却极为致密、不透水、不透气，即使原子尺寸最小的氮气也无法穿透；导电性能好，石 墨帰中电子的运动速度达到了光速的1/300,导电性超过了任何传统的导电材料；化学性 质类似石墨表面，可W吸附和脱附各种原子和分子，还有抵御强酸强碱的能力。
[0003]
【发明内容】
[0004] 要解决的技术问题：目前采用化学沉积法制备石墨的方法较多，但是大多数的化 学沉积法制备得到的石墨帰比表面积较小，且载流子迁移率较低，因此需要一种新的石墨 帰的制备方法。
[0005] 技术方案；针对上述问题，本发明公开了一种石墨帰的制备方法，所述的石墨帰的 制备方法包括W下步骤： (1) 取二氧化娃片，分别用丙丽、己醇进行进行超声清洗； (2) 通过磁控姗射的方式将铜媒合金姗射在二氧化娃片上； (3) 将姗射上铜媒合金的二氧化娃片用丙丽和己醇溶液再次超声清洗，然后烘干； (4) 将管式炉温度设定为85(TC -95(TC，将步骤（3)烘干后的衬底放入管式炉中，通氮 气； (5) 温度稳定后，向管式炉中注射己快； (6) 将管式炉温度降低至室温； (7) 从管式炉中取出样品，超声清洗后制备得到石墨帰。
[0006] 优选的，一种石墨帰的制备方法，包括W下步骤： (1) 取二氧化娃片，分别用丙丽、己醇进行进行超声清洗，超声功率为200W ; (2) 通过磁控姗射的方式将铜媒合金姗射在二氧化娃片上，磁控姗射后冷却 2〇-30min ； (3) 将姗射上铜媒合金的二氧化娃片用丙丽和己醇溶液再次超声清洗，超声功率为 300W，超声时间为5min，然后将其在6(TC -7(TC下烘干； (4) 将管式炉温度设定为85(TC-95(rC，将步骤（3)烘干后的衬底放入管式炉中，通氮 气，氮气流速为200-300sccm ; (5) 温度稳定后，向管式炉中注射己快； (6) 将管式炉温度降低至室温，降温速率为50-6(TC /min ; (7) 从管式炉中取出样品，超声清洗后制备得到石墨帰。
[0007] 进一步优选的，所述的一种石墨帰的制备方法，包括W下步骤： (1) 取二氧化娃片，分别用丙丽、己醇进行进行超声清洗，超声功率为200W ; (2) 通过磁控姗射的方式将铜媒合金姗射在二氧化娃片上，磁控姗射后冷却30min ; (3) 将姗射上铜媒合金的二氧化娃片用丙丽和己醇溶液再次超声清洗，超声功率为 300W，超声时间为5min，然后将其在65C下烘干； (4) 将管式炉温度设定为900°C，将步骤（3)烘干后的衬底放入管式炉中，通氮气，氮气 流速为300sccm ; (5) 温度稳定后，向管式炉中注射己快； (6) 将管式炉温度降低至室温，降温速率为5(TC /min ; (7) 从管式炉中取出样品，超声清洗后制备得到石墨帰。
[0008] 优选的，所述的一种石墨帰的制备方法，通入的氮气的纯度在99. 9% W上。
[0009] 所述的一种石墨帰的制备方法制备得到的石墨帰。
[0010] 所述的石墨帰在制备电池中的应用。
[0011] 有益效果；本发明的制备方法通过对化学沉积法制备石墨帰过程中的参数进行优 化，得到具有较高比表面积和较高的载流子迁移率的石墨帰，提高了制备得到的石墨帰的 性能，扩大了其在电池中的应用范围。
[0012]
【具体实施方式】 [001引 实施例1 (1) 取二氧化娃片，分别用丙丽、己醇进行进行超声清洗，超声功率为200W ; (2) 通过磁控姗射的方式将铜媒合金姗射在二氧化娃片上，磁控姗射后冷却30min ; (3) 将姗射上铜媒合金的二氧化娃片用丙丽和己醇溶液再次超声清洗，超声功率为 300W，超声时间为5min，然后将其在65C下烘干； (4) 将管式炉温度设定为90(TC，将步骤（3)烘干后的衬底放入管式炉中，通氮气，氮气 流速为300sccm ; (5) 温度稳定后，向管式炉中注射己快； (6) 将管式炉温度降低至室温，降温速率为5(TC /min ; (7) 从管式炉中取出样品，超声清洗后制备得到石墨帰。
[0014] 实施例2 (1) 取二氧化娃片，分别用丙丽、己醇进行进行超声清洗，超声功率为200W ; (2) 通过磁控姗射的方式将铜媒合金姗射在二氧化娃片上，磁控姗射后冷却20min ; (3) 将姗射上铜媒合金的二氧化娃片用丙丽和己醇溶液再次超声清洗，超声功率为 300W，超声时间为5min，然后将其在7(TC下烘干； (4) 将管式炉温度设定为85(TC，将步骤（3)烘干后的衬底放入管式炉中，通氮气，氮气 流速为250sccm ; (5) 温度稳定后，向管式炉中注射己快； (6) 将管式炉温度降低至室温，降温速率为6(TC /min ; (7) 从管式炉中取出样品，超声清洗后制备得到石墨帰。
[001引 实施例3 (1) 取二氧化娃片，分别用丙丽、己醇进行进行超声清洗，超声功率为200W ; (2) 通过磁控姗射的方式将铜媒合金姗射在二氧化娃片上，磁控姗射后冷却25min ; (3) 将姗射上铜媒合金的二氧化娃片用丙丽和己醇溶液再次超声清洗，超声功率为 300W，超声时间为5min，然后将其在6(TC下烘干； (4) 将管式炉温度设定为950°C，将步骤（3)烘干后的衬底放入管式炉中，通氮气，氮气 流速为200sccm ; (5) 温度稳定后，向管式炉中注射己快； (6) 将管式炉温度降低至室温，降温速率为56C /min ; (7) 从管式炉中取出样品，超声清洗后制备得到石墨帰。
[0016] 本发明的石墨帰的比表面积与载流子迁移率如下表。
[0017]
【权利要求】
1. 一种石墨烯的制备方法，其特征在于所述的石墨烯的制备方法包括以下步骤： 取二氧化硅片，分别用丙酮、乙醇进行进行超声清洗； 通过磁控溅射的方式将铜镍合金溅射在二氧化硅片上； 将溅射上铜镍合金的二氧化硅片用丙酮和乙醇溶液再次超声清洗，然后烘干； 将管式炉温度设定为850°c -950°c，将步骤（3)烘干后的衬底放入管式炉中，通氩气； 温度稳定后，向管式炉中注射乙炔； 将管式炉温度降低至室温； 从管式炉中取出样品，超声清洗后制备得到石墨烯。
2. 根据权利要求1所述的一种石墨烯的制备方法，其特征在于所述的石墨烯的制备方 法包括以下步骤： (1) 取二氧化硅片，分别用丙酮、乙醇进行进行超声清洗，超声功率为200w ; (2) 通过磁控溅射的方式将铜镍合金溅射在二氧化硅片上，磁控溅射后冷却 2〇-30min ； (3) 将溅射上铜镍合金的二氧化硅片用丙酮和乙醇溶液再次超声清洗，超声功率为 300w，超声时间为5min，然后将其在60°C -70°C下烘干； (4) 将管式炉温度设定为850°C _950°C，将步骤（3)烘干后的衬底放入管式炉中，通氩 气，氩气流速为200-300sccm ; (5) 温度稳定后，向管式炉中注射乙炔； (6) 将管式炉温度降低至室温，降温速率为50-60°C /min ; (7) 从管式炉中取出样品，超声清洗后制备得到石墨烯。
3. 根据权利要求1所述的一种石墨烯的制备方法，其特征在于所述的石墨烯的制备方 法包括以下步骤： (1) 取二氧化硅片，分别用丙酮、乙醇进行进行超声清洗，超声功率为200w ; (2) 通过磁控溅射的方式将铜镍合金溅射在二氧化硅片上，磁控溅射后冷却30min ; (3) 将溅射上铜镍合金的二氧化硅片用丙酮和乙醇溶液再次超声清洗，超声功率为 300w，超声时间为5min，然后将其在65°C下烘干； (4) 将管式炉温度设定为900°C，将步骤（3)烘干后的衬底放入管式炉中，通氩气，氩气 流速为300sccm ; (5) 温度稳定后，向管式炉中注射乙炔； (6) 将管式炉温度降低至室温，降温速率为50°C /min ; (7) 从管式炉中取出样品，超声清洗后制备得到石墨烯。
4. 根据权利要求2所述的一种石墨烯的制备方法，其特征在于通入的氩气的纯度在 99. 9%以上。
5. 根据权利要求2所述的一种石墨烯的制备方法制备得到的石墨烯。
6. 根据权利要求5所述的石墨烯在制备电池中的应用。
【文档编号】C01B31/04GK104261389SQ201410477266
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月18日 优先权日:2014年9月18日
【发明者】张小英 申请人:苏州经贸职业技术学院