[发明专利]一种利用CVD方法直接在铜粉表面包覆石墨烯的方法

摘要

本发明提出一种利用CVD方法直接在铜粉表面包覆石墨烯的方法，包括如下步骤：(1)在P型单晶硅上表面蒸镀催化剂层；(2)进行碳纳米管生长；(3)将铜粉放置在碳纳米管阵列表面；(4)退火5min去除表面氧化物及使铜晶粒长大；(5)进行石墨烯生长，得到石墨烯包裹的铜粉。本发明的优点在于利用范德华力将铜粉放置在碳纳米管阵列上，防止铜粉被吹掉的同时不会出现大面积烧结。而且采用气体碳源可保证铜粉被少层石墨烯完整地覆盖增大其抗氧化性能，采用该方法制备石墨烯包裹的铜粉在提高其在空气中抗氧化能力的同时也保证了其导电性能。

主权项

1.一种利用CVD方法直接在铜粉表面包覆石墨烯的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)使用电子束蒸发镀膜机在350μm厚的具有一层200nm二氧化硅的P型单晶硅上表面蒸镀催化剂层，其中，所述催化剂层为20nm的氧化铝和1nm的铁；(2)利用CVD在550℃下退火3min，然后在665℃下进行碳纳米管生长4min，其中，还原气体为流速700sccm的氢气，碳源气体为流速100sccm的乙炔；(3)将铜粉放置在步骤(2)获得的碳纳米管阵列表面，通过振动使铜粉吸附在碳纳米管表面，然后去除多余的铜粉，其中，所述铜粉为表面覆有柠檬酸钠分散剂的纳米铜粉，所述铜粉的尺寸为15nm至700nm；(4)将步骤(3)中的铜粉与碳纳米管放进垂直的冷壁CVD中，在775℃下通入氢气和氩气退火5min去除表面氧化物及使铜晶粒长大以便于石墨烯生长，其中，氢气流量为30sccm，氩气流量为1000sccm；(5)然后在775℃通入甲烷、氢气和氩气，其中，甲烷作为气体碳源进行石墨烯生长，生长时间为5min，氢气为还原性气体，氩气为保护性气体，最后先以200℃/min降至300℃，接着在氢气和氩气的气流中降至150℃再开启气泵关闭气体得到石墨烯包裹的铜粉，其中，所述甲烷流速为10sccm，氢气流速为30sccm，氩气流速为1000sccm。