[发明专利]一种石墨烯纳米片结构缺陷修复与片间拼接方法

权利要求书

1.一种石墨烯纳米片结构缺陷修复与片间拼接方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)硅基底表面生长镍纳米粒子薄膜：首先配制含有镍离子的生长液，然后准备清洗干净的硅基底，通过微波加热法在硅基底表面生长镍纳米粒子薄膜；

2)转移分散液中的石墨烯纳米片：将石墨烯纳米片与乙醇按照比例配置成混合液，然后将混合液匀速挤出到去离子水表面，获得悬浮在去离子水表面的石墨烯纳米片；转移悬浮在去离子水表面的石墨烯纳米片到硅基底上面的镍纳米粒子薄膜表面；对带有石墨烯纳米片及镍纳米粒子薄膜的硅基底进行烘干处理；

3)退火处理修复缺陷获得石墨烯薄膜：对烘干后的带有石墨烯纳米片及镍纳米粒子薄膜的硅基底进行退火处理，在真空环境下通入氢气，退火之后，快速冷却至室温，石墨烯纳米片的结构缺陷得到修复且片间拼接成连续的石墨烯薄膜；使用腐蚀液去除镍纳米粒子薄膜，获得大幅面高质量石墨烯薄膜；

所述的步骤1)中微波加热参数为中火3-10分钟，生长液溶剂为乙二醇、乙醇、丙三醇，镍源为氯化镍、硫酸镍。

2.根据权利要求1所述的一种石墨烯纳米片结构缺陷修复与片间拼接方法，其特征在于：所述的步骤2)中混合液中石墨烯纳米片在乙醇试剂中的浓度为0.01-0.08mg/ml。

3.根据权利要求1所述的一种石墨烯纳米片结构缺陷修复与片间拼接方法，其特征在于：所述的步骤2)中混合液匀速挤出的参数为0.05-0.1ml/s。

4.根据权利要求1所述的一种石墨烯纳米片结构缺陷修复与片间拼接方法，其特征在于：所述的步骤2)中对带有石墨烯纳米片及镍纳米粒子薄膜的硅基底进行烘干处理参数为温度120-200℃，时间10-30min。

5.根据权利要求1所述的一种石墨烯纳米片结构缺陷修复与片间拼接方法，其特征在于：所述的步骤3)中退火处理参数为温度850-1000℃，时间5-20min。

6.根据权利要求1所述的一种石墨烯纳米片结构缺陷修复与片间拼接方法，其特征在于：所述的步骤3)中真空环境为0.1-0.5Torr，通入氢气流量为2-12sccm。

7.根据权利要求1所述的一种石墨烯纳米片结构缺陷修复与片间拼接方法，其特征在于：所述的步骤3)中腐蚀液配比为5-50g CuSO₄：5-100mlHCl：5-100ml H₂O，腐蚀时间为30-150s。