[发明专利]一种直立石墨烯材料及其制备方法和在外泌体捕获中的应用

权利要求书

1.一种直立石墨烯材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

清洗并干燥基材；

通过等离子体增强化学气相沉积，将碳原子沉积在基材上，形成直立石墨烯层，包括：

将基材放入PECVD设备中，抽真空至达到真空度要求，

对基材进行加热保温处理，

通入一定量碳源气体和缓冲气体，腔体内保压，

开启PECVD设备进行等离子体增强化学气相沉积，生长形成直立石墨烯层，

停止加热，冷却至一定温度后取出；

通过物理气相沉积在得到的直立石墨烯层表面形成纳米粒子层，最终得到直立石墨烯材料；和/或通过化学修饰在得到的直立石墨烯层上形成化学基团，最终得到直立石墨烯材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述基材为石墨纸、碳纸、陶瓷、硅片、石英片、金属薄膜中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述加热保温处理依次包括：在200-300℃保温10-20min；在700-800℃保温10-20min；在850-1200℃保温30-60min。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碳源气体包括：甲烷、乙炔、丙烯中的一种或多种；所述缓冲气体包括：氢气、氮气、氩气中的一种或多种；所述碳源气体的通入量为10-25sccm，所述缓冲气体的通入量为5-10sccm，腔体内气压保持在3-25Pa。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述PECVD设备的功率设定为650-1400w，直立石墨烯层的生长时间为8-40min，冷却至150-200℃后取出。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述物理气相沉积为启动PVD设备，在所述直立石墨烯层材料表面溅射形成纳米粒子层，包括：

将获得的直立石墨烯层放入PVD设备中，抽真空，

通入一定量惰性气体，并进行保压，

其中，所述惰性气体为He、Ne、Ar中的一种或多种，所述惰性气体的流量为5-10sccm，设备内气压保持在0.5-3Pa。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述纳米粒子层中的纳米粒子为Au、Ag、Pt、Zr、Cu、Al、ZrO₂、CuO、Al₂O₃中的一种或多种，所述PVD设备的功率为50-500w，溅射时间为5-300s。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述化学基团包括：羟基、羧基、硝基、甲基中的一种或多种。

9.一种直立石墨烯材料，其特征在于，由权利要求1-8任一项所述的制备方法制备得到，所述直立石墨烯材料包括依次结合在一起的：基材层、直立石墨烯层、纳米粒子层和/或化学基团，所述直立石墨烯层由三层及以下石墨烯层组成，所述直立石墨烯层的厚度为1-2μm，所述直立石墨烯层的石墨烯花瓣的尺寸为200-1000nm，比表面积为1000-1200㎡/g；纳米粒子均匀分布于所述直立石墨烯层表面上，所述纳米粒子层的纳米粒子的粒径为20-50nm。

10.根据权利要求1-9任一项所述的直立石墨烯材料，其特征在于，所述直立石墨烯材料在外泌体捕获中的应用。