石墨烯生产工艺流程介绍

石墨烯生产工艺流程介绍
石墨烯制造工艺石墨烯是一种由单层碳原子构成的类似正六角形的蜂窝状薄片。

万片石墨烯加在一起，才相当于人类的一根头发丝粗细。

铁系氧化剂新方法有望突破大规模工业生产难题生产实验数据显示，用新方法在个小时之内，能做出这样的单层氧化石墨烯，未来有望在工业领域大规模应用。

近日，在浙江大学高分子系一个装满了瓶瓶罐罐的实验室中，该系教授高超一边给记者展示一种类似咖啡粉的褐色粉末，一边向记者介绍说。

《自然-通讯》杂志日前发表了一篇由高超课题组完成的石墨烯制备研究成果。

该成果避开现有石墨烯制备方法的诸多缺陷，突破了传统氧化石墨烯制备方法，找到了一条低成本制备单层石墨烯的绿色路线。

石墨烯是一种由单层碳原子构成的类似正六角形的蜂窝状薄片。

万片石墨烯加在一起，才相当于人类的一根头发丝粗细。

高超向记者介绍说，此前碳的这种二维结构形式一直存在于科学家的猜想中，却一直难以实现，其中的关键性难题是如何把石墨分层到极薄的薄片。

CVD法制备的工艺流程CVD法制备石墨烯的基本过程是：把基底金属箔片放入炉中，通入氢气和氩气或者氮气保护加热至1000℃左右，稳定温度，保持20min左右；然后停止通入保护气体，改通入碳源（如甲烷）气体，大约30min，反应完成；切断电源，关闭甲烷气体，再通入保护气体排净甲烷气体，在保护气体的环境下直至管子冷却到室温，取出金属箔片，得到金属箔片上的石墨烯。

下图为石墨烯的制备过程。

CVD法制备石墨烯的影响因素CVD法制备石墨烯的过程主要包含三个重要的影响因素：衬底、前驱体和生长条件。

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（1）衬底是生长石墨烯的重要条件。

目前发现的可以用作石墨烯制备的衬底金属有8~10个过渡金属（如Fe，Ru，Co，Rh，Ir，Ni，Pd，Pt，Cu，Au），和合金（如Co-Ni，Au-Ni，Ni-Mo，不锈钢）。

选择的主要依据有金属的熔点、溶碳量，以及是否有稳定的金属碳化物等。

这些因素决定了石墨烯的生长温度、生长机制和使用的载气类型。

另外，金属的晶体类型和晶体取向也会影响石墨烯的生长质量。