[发明专利]一种石墨烯制备方法

摘要

本发明涉及石墨烯制备技术领域，具体涉及一种石墨烯制备方法。本发明采用成本低廉的液态金属锡为载体，以糖类为固态碳源，通过高温溶解碳原子，并以降温后形成的固态金属锡为基底，生成石墨烯。与固相法特别是机械剥离法相比，本发明所提供的方法可以通过控制固态碳源的加入量来有效控制所生成石墨烯的碳原子层数；与液相法相比，本发明在制备石墨烯过程中并未使用强酸、强碱等有毒有害的危险化学品，省去了液相法制备石墨烯之后的废液处理过程；与气相法相比，本发明所使用的金属锡比单晶镍和铜箔成本更低，而且本发明用固态碳源替代气态碳源，这降低了石墨烯制备过程中的工艺难度。

主权项

1.一种石墨烯制备方法，具体步骤如下：步骤1、将锡置于40～100摄氏度水中清洗，然后采用有机溶剂清洗，再吹干；步骤2、将步骤1清洗后的锡与固态碳源按碳占两者总质量的0.1‑1wt‰，置于反应器中；将反应器置于管式炉中，再通入氩气至管式炉和反应器，氩气流量为500～1500mL/min，以排除管式炉和反应器中的空气，管式炉中还有一个接收容器；步骤3、保持氩气气氛，通入氢气至反应器中，氢气流量为50～200mL/min，以5～10℃/min的速度升温，最终温度保持在1000℃～2000℃，再恒温保持20～60min；步骤4、降低氩气流量至50～100mL/min，在半分钟内关闭管式炉末端的阀门，将反应器中1/5‑1/3的液态锡压出反应器至接收容器；然后打开阀门以平衡反应器中压强，使反应器中液态锡不再压出；步骤5、继续通入氩气50～100mL/min，停止加热，等温度下降至室温后关闭氩气和氢气，取出接收容器，将接收容器中金属锡和石墨烯的混合产物进行清洗分离，即可得到最终的石墨烯。