[发明专利]一种制备石墨烯的方法

权利要求书

1.一种制备石墨烯的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将金属材质的衬底清洗后烘干，在清洗后的衬底表面涂覆催化剂；

(2)将表面涂覆有催化剂的衬底设置在反应室中，密封反应室，并对反应室抽真空；

(3)将反应室加热至500～750℃，保持加热温度不变，通入气流量为10～200sccm的还原性气体，并保持1～60分钟的通气时间；

(4)通入气流量为10～200sccm的含碳气体，保持1～300分钟的通气时间，接着按照10～100℃/min的升温速度，对所述衬底进行加热处理，且所述衬底加热温度控制在500～1300℃之间；

(5)反应完成后，停止通入还原性气体和含碳气体，以及停止对衬底进行加热，冷却至室温，在衬底表面制得石墨烯。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述衬底为铜箔、铁箔或镍箔。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述催化剂为可溶于水的金属盐类，所述金属盐类的摩尔浓度为0.01～1mol/L。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述金属盐类为硝酸铁、氯化铁、硝酸镍和硝酸钴中的一种或其任意组合。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述催化剂采用刮涂法、旋涂法或浸泡法涂覆在所述衬底上。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述还原性气体为氢气。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)中，所述含碳气体为甲烷、乙烷、乙炔、乙烯和丙烯中的一种或其任意组合。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)中，所述加热处理过程中，升温速度为30～80℃/min。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)中，所述加热处理过程中，所述衬底加热温度控制在700～1100℃之间。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括如下步骤：

(6)将步骤(5)中含有石墨烯的衬底放入浓度为0.01mol/L～1mol/L的稀酸溶液中浸泡0.1～24小时，随后过滤，获得石墨烯，接着对石墨烯进行清洗、干燥，即得纯化的石墨烯。