[发明专利]一种石墨烯包覆的二维材料或石墨烯的制造方法

权利要求书

1.一种石墨烯包覆的二维材料或石墨烯的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)材料的准备：

将二维材料在30～98℃的弱酸溶液中浸泡2～80min，再用去离子水清洗数次，再在质量浓度为0.1～10％的固相碳源的溶液中浸泡后烘干，使得材料表面的涂层干膜厚度为1～500nm，再在质量浓度为0.1～15％的隔离剂的溶液中浸泡后烘干，成为前驱物；

(2)碳材料的生长：

将前驱物放进CVD炉中，然后将CVD炉抽真空至10Pa以下，再向所述CVD炉中通入惰性气体，惰性气体流速为90～400sccm，以除尽空气，加热升温至碳源裂解产生游离碳的温度以上，升温速率为16℃/min，将炉内的压力维持在常压，石墨烯生长时间为5～200min，再关闭供气阀和停止加热，降温到室温，降温速率为18℃/min；

(3)清理：

将上一步骤的产物用洁净的空气吹扫清理几次，得到石墨烯包覆的二维材料；

可选的，在完成步骤(3)后，进行步骤(4)蚀刻剥离：

将面积较大的表面包覆有石墨烯的二维材料进行四周切边，露出材料的截面后进行蚀刻剥离，取出石墨烯用去离子水清洗几次后干燥，得到石墨烯。

2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，步骤(1)中所述的二维材料是金属、合金、半导体、绝缘材料或复合材料中的一种或多种，通过CVD法制备而得。

3.根据权利要求1～2中任意一项所述的制造方法，其特征在于，步骤(1)中所述的固相碳源是固体含碳物，包括塑料、橡胶、橡塑共聚物或树脂中的一种或组合。

4.根据权利要求1～2中任意一项所述的制造方法，其特征在于，步骤(1)所述固相碳源在溶剂中的质量浓度为0.1～10％，浸涂在材料表面的涂层干膜厚度为20nm。

5.根据权利要求1～2中任意一项所述的制造方法，其特征在于，步骤(1)中所述的隔离剂为具有防止石墨烯团聚功能的物质，包括硼酸钠、磷酸钠、柠檬酸钠、环烷酸钠、烷基磺酸钠或烷基苯磺酸钠中的一种或多种。

6.根据权利要求1～2中任意一项所述的制造方法，其特征在于，步骤(1)中所述的隔离剂在溶液中的质量浓度为0.1～15％。

7.根据权利要求2中所述的制造方法，其特征在于，所述金属或合金包括Pt、Al、Co、Ir、Ru、Ni、Cu、Au、Ag、Fe、Mo、W、Ni、Zr、V、Nb、Ta或Cr中的一种或其组合。

8.根据权利要求2所述的制造方法，其特征在于，所述半导体或绝缘材料包括玻璃、陶瓷、硅化物、粘土、氧化物、氮化物、硫化物、蒙脱土或高岭土中的一种或多种。

9.根据权利要求2中所述的制造方法，其特征在于，所述复合材料为在主体材料表面镀覆一层金属或合金薄膜制成复合材料，所述的主体材料为能在其表面镀覆金属或合金的一切材料。

10.根据权利要求9中所述的制造方法，其特征在于，步骤(1)所述主体材料为金属或合金、Si、SiO₂、Al₂O₃、HfO₂、石英、云母或玻璃中一种或其组合。