[发明专利]一种宏量制备石墨烯的方法有效
申请号: | 201010185785.6 | 申请日: | 2010-05-28 |
公开(公告)号: | CN102259847A | 公开(公告)日: | 2011-11-30 |
发明(设计)人: | 包信和;邓德会;潘秀莲;谭大力 | 申请(专利权)人: | 中国科学院大连化学物理研究所 |
主分类号: | C01B31/04 | 分类号: | C01B31/04 |
代理公司: | 沈阳科苑专利商标代理有限公司 21002 | 代理人: | 马驰 |
地址: | 116023 *** | 国省代码: | 辽宁;21 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 宏量 制备 石墨 方法 | ||
1.一种宏量制备石墨烯的方法,其特征在于:通过一步法热劈裂商品SiC多晶粉末,使Si迅速升华,得到的碳物种自组装形成石墨烯,步骤和控制参数如下,
(1)以商品SiC多晶粉末为原料;
(2)将SiC粉末放入高温真空炉中,并抽真空或者通入一定气氛;
(3)控制热劈裂的温度和升温速率。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(1)石墨烯的前驱体是商品多晶SiC粉末;可以在30纳米到10微米的范围内改变SiC粉末的粒径来调控石墨烯的尺寸,所得石墨烯的尺寸随SiC粉末粒径的增加而增大;可以通过选择α型或者β型晶型来调控石墨烯的形貌,如用α型SiC得到片状石墨烯,β型SiC得到纳米卷状石墨烯。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(2)可以通过在10-2Pa到10-10Pa的范围内改变高温真空炉的真空度,或者通入气氛如水蒸汽、二氧化碳或一氧化碳气体来调控石墨烯的官能团的种类;如在水蒸汽气氛下得到含羟基官能团的石墨烯;在二氧化碳气氛下得到含羰基和羧基官能团的石墨烯;一氧化碳气氛下得到含羰基官能团石墨烯。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(3)通过改变温度在800-2500℃范围内来调变石墨烯的存在形态,如在800-1700℃得到有SiC支撑的石墨烯,在大于1700-2500℃得到无支撑的石墨烯;通过控制从室温至热劈裂温度的升温速率在1-200℃/min范围内来调控石墨烯的层数,石墨烯的层数随升温速率的增加而减少。
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