石墨烯制备流程及步骤?
发布时间:2024-01-06 15:06:18 交流
石墨烯是由碳原子通过共价键连接而形成的二维晶体结构,具有优异的物理和化学性质,在纳米科技领域具有广泛的应用前景。
1. CVD法制备的工艺流程
使用CVD(化学气相沉积)法制备石墨烯是目前常用的方法之一。其基本过程如下:
(1)将基底金属箔片放入炉中,并通入氢气和氩气/氮气,起到保护作用。
(2)采用加热的方式将炉温升至约1000℃,然后保持稳定温度,时间为20分钟左右。
(3)停止通入保护气体,改为通入含有碳源气体(如甲烷、乙烯等)的气体。
(4)碳源气体在高温下分解,生成碳原子,并在基底金属上形成一层连续的石墨烯薄膜。
(5)降温至室温,取出基底金属箔片,即可得到制备好的石墨烯。
2. 聚酰亚胺拆层法制备石墨烯
此方法利用聚酰亚胺膜作为原材料制备石墨烯,具体步骤如下:
(1)首先制备聚酰亚胺人工石墨,此材料本身具有层状结构,有利于后续的拆层。
(2)将聚酰亚胺人工石墨进行拆解,即可得到石墨烯。
聚酰亚胺拆层法制备石墨烯相比于其他方法,拆层过程更加容易,因为聚酰亚胺人工石墨本身具有明显的层状结构。
3. 其他制备方法
除了CVD法和聚酰亚胺拆层法,还有一些其他常用的制备石墨烯的方法,例如旋涂法、化学还原法等。
旋涂法是一种简单易行且成本较低的方法,具体步骤如下:
(1)准备高浓度的石墨烯溶液。
(2)将溶液施加到基底材料上,并以较高速度旋转基底,使溶液均匀分布,并形成薄膜。
(3)将旋涂后的基底材料进行退火处理,以去除残留的溶剂和使薄膜更稳定。
化学还原法则是通过还原剂将氧化石墨烯转化为石墨烯,具体步骤如下:
(1)将氧化石墨烯浆料和碱液混合,调节浆料的pH值。
(2)将中间产物和碱液混合,调节中间产物的pH值。
以上是目前常用的几种石墨烯制备方法及其步骤,每种方法都有其适用的场景和优缺点,科研人员可以根据实际需求选择合适的方法进行制备。
- 上一篇:什么歌能表达姐妹情深?
- 下一篇:外汇利润有多高?