[发明专利]一种利用等离子溅射制作掺氮石墨烯的方法

权利要求书

1. 一种利用等离子溅射制作掺氮石墨烯的方法，其特征在于该方法包括以下步骤： 

步骤1：将反应基底依次在去离子水、丙酮和乙醇中分别超声清洗30分钟；

步骤2：利用高纯气体将反应基底吹干并干燥静置5～10分钟；

步骤3：将反应基底放入化学气相沉积装置，通入还原性气体，控制反应炉30分钟内升高至800～1100℃；

步骤4：保持化学气相沉积装置高温运行40～80分钟，并向化学气相沉积装置中通入碳源气体；

步骤5：控制化学气相沉积装置温度在5分钟内降至常温，取出生长完石墨烯的反应基底；

步骤6：将反应基底放入等离子体溅射装置的反应腔体中，利用真空泵将反应腔体的真空环境控制在5mTorr以下；

步骤7：向反应腔体中通入氮源气体，控制操作电压使氮源气体电离出等离子态的氮原子，整个等离子体放电过程持续5～25分钟；

步骤8：将完成石墨烯掺氮的反应基底从等离子体溅射装置中取出，并放置在腐蚀溶液表面使反应基底完全腐蚀；

步骤9：将掺氮的石墨烯转移至去离子水表面，静置清洗后得到干净的掺氮石墨烯。

2.根据权利要求1所述的利用等离子溅射制作掺氮石墨烯的方法，其特征在于：步骤1所述的反应基底为镍箔或者铜箔。

3.根据权利要求1所述的利用等离子溅射制作掺氮石墨烯的方法，其特征在于：步骤2所述的高纯气体为浓度99.999%以上的氮气或者氩气。

4.根据权利要求1所述的利用等离子溅射制作掺氮石墨烯的方法，其特征在于：步骤3所述的还原气体为氢气。

5.根据权利要求1所述的利用等离子溅射制作掺氮石墨烯的方法，其特征在于：步骤4所述的碳源气体为甲烷、乙炔或者丙烯。

6.根据权利要求1所述的利用等离子溅射制作掺氮石墨烯的方法，其特征在于：步骤7所述的氮源气体为氨气或者氮气。

7.根据权利要求1所述的利用等离子溅射制作掺氮石墨烯的方法，其特征在于：步骤8所述的腐蚀溶液为FeCl₃或者Fe(NO₃)₃溶液。