[发明专利]一种石墨烯及其制备方法

摘要

本发明提供了一种石墨烯的制备方法，该方法是将纳米级的金属和/或金属氧化物催化剂粘附于可旋转的反应沉积部件上，通入可分解为碳和氢气的碳源，使碳源在纳米级催化剂的作用下裂解生成石墨烯，由于反应沉积部件可以旋转，碳源可与催化剂实现三维、动态的接触，可沉积的石墨烯的数目较多，另外，纳米级的催化剂对碳源的催化效率更高，可有效实现厚度均匀、层数可控的高质量石墨烯的制备。该方法工艺简单，解决了现有化学气相沉积技术中催化剂静止放置而石墨烯沉积数目少、催化剂尺寸较大而催化效率不高的问题。本发明还提供了一种石墨烯，所述石墨烯的层与层之间弯曲形成中空的布袋状，该结构的石墨烯具有良好的储氢、储锂功能。

主权项

一种石墨烯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)取纳米金属粉末和纳米金属氧化物粉末中的至少一种作为纳米催化剂负载于反应沉积部件表面；(2)将所述反应沉积部件放入化学气相沉积反应器的腔体中并与所述腔体内壁连接，所述反应沉积部件用于在旋转的状态下沉积反应生成的石墨烯；(3)向所述化学气相沉积反应器的腔体中通入保护气体，加热所述反应沉积部件，同时给所述反应沉积部件施加驱动力使所述反应沉积部件以10‑200r/min的转速旋转，所述旋转过程中所述反应沉积部件的旋转面与所述反应沉积部件的长度方向垂直，将反应体系的温度升温至200‑300℃；(4)在所述保护气体气氛下，向所述腔体中通入碳源，所述碳源的流量为50‑300sccm，继续加热所述反应沉积部件至所述反应体系的温度为400‑800℃，恒温10‑30min；(5)停止通入碳源，在保持保护气体通入的情况下，将反应体系的温度降温至室温，得到石墨烯。