[发明专利]一种低溶碳材料表面定维制备二维石墨烯膜层的方法

摘要

本发明公开了一种低溶碳材料表面定维制备二维石墨烯膜层的方法，该方法包括以下步骤：一、将低溶碳材料进行打磨及清洗；二、将经打磨及清洗后的低溶碳材料进行真空退火处理；三、在经真空退火处理后的低溶碳材料表面进行化学气相沉积，然后在低溶碳材料表面得到二维石墨烯膜层。本发明采用低溶碳材料作为生长基底，通过控制低溶碳材料的表面形貌与化学气相沉积的工艺参数实现定维制备二维石墨烯膜层；本发明采用CO₂与高纯多孔石墨作为碳源，避免了现有C‑H类气体制备石墨烯膜层所产生的氢元素掺杂，提高了石墨烯膜层的结构性能；本发明制备工艺简单、安全性高，适宜规模化生产，能够在低溶碳材料表面生产出高质量的二维石墨烯膜层。

主权项

1.一种低溶碳材料表面定维制备二维石墨烯膜层的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、将低溶碳材料的表面进行逐级打磨，然后依次在稀盐酸溶液、丙酮溶液和乙醇溶液中分别超声清洗10min～30min，再进行烘干处理，所述低溶碳材料是指溶碳量小于3×10^‑5at％的材料；步骤二、将步骤一中经烘干处理后得到的低溶碳材料置于真空热处理炉中进行真空退火处理；所述真空退火处理的条件是：将真空热处理炉通入高纯Ar气，使炉内压力达到0.001Pa～0.008Pa，然后加热至700℃～1000℃保温10min～30min；步骤三、将步骤二中经真空退火处理后得到的低溶碳材料放置于真空气氛管式炉炉管内的中间位置，将高纯多孔石墨放置于真空气氛管式炉炉管内进气口一侧进行化学气相沉积，然后在低溶碳材料表面得到二维石墨烯膜层；所述化学气相沉积的条件是：将真空气氛管式炉通入CO₂，使炉内压力达到0.01Pa～0.06Pa，然后加热至800℃～1000℃保温80min～180min。