[发明专利]石墨烯合成

权利要求书

1.一种制备连续膜形式的沉积石墨烯的方法，所述方法包括以下步骤：将金属基材和碳源在周围温度下密封在周围环境中，以产生没有原料气的密封的周围气氛；

将所述密封的周围气氛加热到从碳源产生碳蒸气使得碳蒸气与金属基材的表面接触的温度；

在875℃以上保持该温度至足以形成石墨烯晶格的时间，然后以可控的速率冷却金属基材，以在与碳蒸气接触的金属基材表面的实质部分上形成沉积石墨烯连续膜；和

其中所述碳源是液体或固体生物质、衍生自生物质、或是纯化的生物质；

其中所述方法不使用吹扫气体或原料气，和

其中碳源不与金属基材接触；

其中：i) 所述金属基材为镍，且所述周围气氛由大气压下的空气或真空构成，或者

ii) 所述金属基材为铜，且所述周围气氛由真空构成；和

其中所述金属基板的以可控速率的冷却控制所述沉积石墨烯连续膜的厚度。

2.权利要求1的方法，其中所述金属基材为99%以上纯度的镍。

3.权利要求1的方法，其中所述金属基材为多晶镍。

4.权利要求1的方法，其中所述碳源为液体。

5.权利要求1的方法，其中所述碳源为豆油。

6.权利要求1的方法，其中碳源与金属基材表面积之比为0.01-0.03mL/cm²。

7.权利要求6的方法，其中碳源与金属基材表面积之比为0.01-0.025ml/cm²。

8.权利要求6的方法，其中碳源与金属基材表面积之比为0.025-0.03ml/cm²。

9.权利要求1的方法，其中所述金属基材和碳源二者均位于一个加热区域。

10.权利要求1的方法，其中所述密封环境位于惰性容器中。

11.权利要求1的方法，其中所述密封环境为石英、玻璃或其它介电耐热容器。

12.权利要求1的方法，其中所述密封环境位于石英管中。

13.权利要求1的方法，其中保持足以形成石墨烯晶格的温度3-15分钟。

14.权利要求13的方法，其中将足以形成石墨烯晶格的温度保持在900℃。

15.权利要求14的方法，其中所述沉积石墨烯为20-40层的形式。

16.权利要求14的方法，其中所述沉积石墨烯为40层的形式。

17.权利要求1的方法，其中以可控的速率冷却所述基材，使石墨烯晶格从金属基材析出。

18.权利要求1的方法，其中所述基材以10-100℃/分钟的速率冷却到周围温度。

19.权利要求18的方法，其中所述基材以最高18℃/分钟的速率冷却到周围温度。

20.权利要求18的方法，其中所述基材以最高25℃/分钟的速率冷却到周围温度。

21.权利要求18的方法，其中所述基材以50-100℃/分钟的速率冷却到周围温度。

22.前述权利要求中任一项的方法，所述方法进一步包含从基材分离石墨烯的步骤。