[发明专利]超纳米金刚石表面上制备单层石墨烯的方法

权利要求书

1.一种超纳米金刚石表面上制备单层石墨烯的方法，其特征在于，包括：

将超纳米金刚石膜进行预处理，去除表面的杂质和表面应力；

在经过所述预处理后的超纳米金刚石膜的形核面形成金属层，所述金属层为镍层和所述镍层上表面的铜层或所述金属层为铜镍合金层；

将已生长所述金属层的超纳米金刚石膜进行高温退火处理，自组织形成单层石墨烯；所述高温退火处理过程中热处理的最高温度为900℃至950℃，持续时间为5分钟至10分钟，降温速率为5℃/s至10℃/s；

所述超纳米金刚石膜的厚度小于100微米；所述镍层的厚度为100纳米至200纳米，所述铜层的厚度为100纳米至200纳米，或所述铜镍合金层的厚度为200纳米至300纳米；所述超纳米金刚石膜的晶粒尺寸为2纳米至5纳米。

2.如权利要求1所述的超纳米金刚石表面上制备单层石墨烯的方法，其特征在于，所述方法还包括：

去除所述金属层；

将去除所述金属层后的超纳米金刚石膜放置于酒精溶液中预设时间；

取出所述超纳米金刚石膜并自然风干。

3.如权利要求2所述的超纳米金刚石表面上制备单层石墨烯的方法，其特征在于，所述去除所述金属层包括：

将高温退火处理后的超纳米金刚石膜浸于稀强酸溶液中，使所述金属层与所述稀强酸溶液充分反应。

4.如权利要求1所述的超纳米金刚石表面上制备单层石墨烯的方法，其特征在于，所述将超纳米金刚石膜进行预处理，去除表面的杂质和表面应力包括：

将所述超纳米金刚石膜放入强酸溶液中进行第一清洗；

将经过所述第一清洗后的超纳米金刚石膜依次放置于丙酮和酒精溶液中进行超声清洗；

将经过所述超声清洗后的超纳米金刚石膜进行微波等离子体处理，充分去除所述超纳米金刚石膜的表面应力。

5.如权利要求1所述的超纳米金刚石表面上制备单层石墨烯的方法，其特征在于，高温退火处理环境为真空环境或惰性气体环境。

6.如权利要求1所述的超纳米金刚石表面上制备单层石墨烯的方法，其特征在于，通过磁控溅射法、离子束沉积法或真空蒸镀法生长所述金属层。

7.如权利要求1所述的超纳米金刚石表面上制备单层石墨烯的方法，其特征在于，所述超纳米金刚石膜为双面抛光的超纳米金刚石膜。