[发明专利]一种连续制备大单晶石墨烯的方法

权利要求书

1.一种连续制备大单晶石墨烯的方法，其特征在于，在制备石墨烯的装置中设置转动装置，使表面生长了石墨烯的基底连续卷绕到所述转动装置上，从而实现石墨烯的连续生长；

所述制备石墨烯的装置包括设置于退火区的第一化学气相沉积设备和设置于生长区的第二化学气相沉积设备，其中第一化学气相沉积设备用于对所述基底进行退火，第二化学气相沉积设备用于在退火后的基底表面生长石墨烯；

所述转动装置包括设置于生长区的1个以上的第二转轮，所述制备石墨烯的装置还包括设置于退火区的第一转轮；

所述方法包括如下步骤：

(一)、将作为基底的铜箔事先卷绕于第一化学气相沉积设备中的第一转轮上，并将铜箔的另一个末端固定在第二化学气相沉积设备中的第二转轮上，通入惰性气体，然后开始升温；

(二)、温度升至700～1100℃时，控制驱动装置缓慢转动第二转轮或同时转动第一转轮和第二转轮，使铜箔连续在第一化学气相沉积设备中缓慢通过，进行铜箔退火；

(三)同时在第二化学气相沉积设备里通入CH₄和H₂气体，CH₄流量为0.5～50sccm，H₂流量为0.2～50sccm，开始生长过程；

(四)、生长结束后，冷却至室温，即得到大单晶石墨烯。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述铜箔为掺杂了金属元素的多晶铜箔。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述铜箔不进行任何表面处理。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二转轮的个数为1－10个。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一转轮的个数为1－10个。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述方法包括如下步骤：

(一)、将未进行任何表面处理的铜箔置于第一和第二化学气相沉积设备中，通入Ar，流量为300sccm以上，然后开始升温，升温过程持续50～70min；

(二)、温度升至700～1100℃时，控制驱动装置缓慢转动第二转轮或同时转动第一转轮和第二转轮，使铜箔连续在第一化学气相沉积设备中缓慢通过，铜箔移动速度为0.4-40cm/min，进行铜箔退火；

(三)、同时在第二化学气相沉积设备里通入CH₄和H₂气体，CH₄流量为0.5～50sccm，H₂流量为0.2～50sccm，开始生长过程；

(四)、生长结束后，冷却至室温，即得到大单晶石墨烯。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤一、二、三和四中升温、退火及生长过程均在常压条件下进行。