[发明专利]一种在硅微通道板中生长石墨烯的方法

权利要求书

1.一种在硅微通道板中生长石墨烯的方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)预处理：将硅微通道板浸泡在以氢氟酸为主的腐蚀液中，去除表面自然生长的二氧化硅，使用表面活性剂活化硅微通道板；

(2)无电镀镍：将预处理后的硅微通道板放入一定温度的无电镀镍溶液中，进行化学镀多孔镍；

(3)水热多元醇渗碳：表面活性剂再次浸泡镀镍硅微通道板，将其放入装有多元醇和钠盐催化剂的水热反应釜中，一定温度和时间后，形成碳化镍；

(4)退火：含有碳化镍的硅微通道板在管式炉中退火，使得碳化镍中的碳析出，形成多层石墨烯，并包覆在镀镍硅微通道的内壁和上表面。

2.根据权利要求1所述的一种在硅微通道板中生长石墨烯的方法，其特征在于：步骤(1)中，所述硅微通道板的尺寸为3×3～9×9微米²深度在100至300微米可控。

3.根据权利要求1所述的一种在硅微通道板中生长石墨烯的方法，其特征在于：所述的腐蚀液为HF、C₂H₅OH和H₂O的混合液，其体积比是HF：C₂H₅OH：H₂O＝100:125:10，浸泡3-5分钟。

4.根据权利要求1所述的一种在硅微通道板中生长石墨烯的方法，其特征在于：步骤(1)中，所述表面活性剂为Triton-X 100，其与水的体积比为Triton-X100：H₂O＝1/500-1/1000；浸泡20-60秒。

5.根据权利要求1所述的一种在硅微通道板中生长石墨烯的方法，其特征在于：步骤(2)中，所述的无电电镀镍溶液为氯化镍、氯化铵和次亚磷酸钠，其质量比为5:5.1:1.2，温度为70-90℃，pH值为8-10，时间为20-60分钟。

6.根据权利要求1所述的一种在硅微通道板中生长石墨烯的方法，其特征在于：步骤(3)中，所述的多元醇为木糖醇和三甘醇中的一种，所述的催化剂钠盐为硫酸钠、碳酸钠、乙酸钠和醋酸钠中的一种。

7.根据权利要求1所述的一种在硅微通道板中生长石墨烯的方法，其特征在于：步骤(3)中，所述的温度范围250-260℃，时间1-24小时，多元醇与催化剂的体积比为：20:1-40:1。

8.根据权利要求1所述的一种在硅微通道板中生长石墨烯的方法，其特征 在于：步骤(3)中，所述的水热反应釜，内胆为PPL材质，耐温300℃。

9.根据权利要求1所述的一种在硅微通道板中生长石墨烯的方法，其特征在于：步骤(4)中，所述的退火温度范围为500-800℃，时间15-60min。