[发明专利]石墨烯薄膜及其制法和用途

权利要求书

1.一种石墨烯薄膜的制备方法，包括以下步骤：

(1)制备生长石墨烯薄膜的载体，所述载体是由隔板与金属衬底间隔叠加而形成的多层隔板-金属衬底结构；

(2)将所述载体置于反应炉中，在真空或惰性气体与还原气体的混合气体下加热；

(3)温度至900-1100℃时，向反应炉中通入惰性气体和还原气体并保温退火，然后施加碳源，在金属衬底上形成石墨烯薄膜；

(4)将隔板与金属衬底分离；

(5)将石墨烯薄膜与金属衬底分离。

2.根据权利要求1所述的制备方法，所述相邻隔板与金属衬底之间叠加的距离为10-100μm。

3.根据权利要求2所述的制备方法，所述相邻隔板与金属衬底之间叠加的距离为10-50μm。

4.根据权利要求3所述的制备方法，所述相邻隔板与金属衬底之间叠加的距离为10-30μm。

5.根据权利要求1所述的制备方法，所述隔板-金属衬底结构为1-2000层。

6.根据权利要求5所述的制备方法，所述隔板-金属衬底结构为5-1000层。

7.根据权利要求6所述的制备方法，所述隔板-金属衬底结构为100-800层。

8.根据权利要求1所述的制备方法，所述金属衬底为铜箔、镍箔、铂箔或金箔；所述隔板为石英板、碳化硅板、刚玉板或石墨板。

9.根据权利要求1-8之一所述的制备方法，所述碳源为气态碳源。

10.根据权利要求9所述的制备方法，所述气态碳源为气态烃或一氧化碳。

11.根据权利要求10所述的制备方法，所述气态烃为甲烷、乙烯或乙炔，或其混合物。

12.根据权利要求1-8之一所述的制备方法，所述碳源可预先在步骤(1)中施加，在所述步骤(1)中施加的碳源为固体碳源或液体碳源。

13.根据权利要求1-8之一所述的制备方法，步骤(3)中向反应炉中施加的碳源也可在步骤(1)中完成，在所述步骤(1)中施加的碳源为固体碳源或液体碳源。

14.根据权利要求13所述的制备方法，所述碳源为葡萄糖、沥青、甘油、葡萄糖溶液、沥青溶液，或其混合物。

15.根据权利要求12所述的制备方法，所述碳源为葡萄糖、沥青、甘油、葡萄糖溶液、沥青溶液，或其混合物。

16.根据权利要求14或15所述的制备方法，所述碳源为甘油。

17.根据权利要求1-8之一所述的制备方法，所述惰性气体流量为1.1-10立方厘米/分钟/升反应炉体积，还原气体流量为0.15-8立方厘米/分钟/升反应炉体积，碳源沉积时间1-60min，保温退火时间1-60min，反应炉中真空为10^-3Pa以下。

18.根据权利要求17所述的制备方法，其中惰性气体流量为1.4-6立方厘米/分钟/升反应炉体积。

19.根据权利要求18所述的制备方法，其中惰性气体流量为1.4-5立方厘米/分钟/升反应炉体积。

20.根据权利要求17所述的制备方法，其中还原气体流量为0.15-4立方厘米/分钟/升反应炉体积。

21.根据权利要求20所述的制备方法，其中还原气体流量为0.15-2立方厘米/分钟/升反应炉体积。

22.根据权利要求17所述的制备方法，其中碳源沉积时间为2-30min。

23.根据权利要求17所述的制备方法，其中保温退火时间为2-30min。

24.一种石墨烯薄膜，由权利要求1-23之一所述的方法制备。

25.如权利要求24所述的石墨烯薄膜用作透明导电电极的用途。