一种低温化学气相沉积制备石墨烯薄膜的方法

    公开(公告)号:CN112575310A

    公开(公告)日:2021-03-30

    申请号:CN202011355645.9

    申请日:2020-11-27

    Applicant: 重庆大学

    Inventor: 胡宝山 蔡霞 金燕

    Abstract: 本发明公开了一种低温化学气相沉积制备石墨烯薄膜的方法,主要包括以下步骤:(1)粉体催化剂的制备;(2)金属基底表面清洗;(3)在保护性气氛下,对步骤(2)得到的金属基底进行退火处理;(4)引入气体碳源,同时用氙灯照射光催化剂表面,在低温条件下进行化学气相沉积;(5)步骤(4)结束后停止加热,快速降至室温即可获得石墨烯薄膜。相比于传统的化学气相沉积法制备石墨烯薄膜,本发明方法大幅降低了以甲烷等含碳物质为碳源、以铜等金属为生长基底的石墨烯化学气相沉积法生长温度,制备的产品均匀性较高,重复性好,适于单层或少层石墨烯的可控制备;且能耗成本大幅降低、工业化可行性高,适于大规模生产。

    一种常压低温化学气相沉积制备石墨烯薄膜的方法

    公开(公告)号:CN106587030B

    公开(公告)日:2018-07-10

    申请号:CN201710018061.4

    申请日:2017-01-11

    Applicant: 重庆大学

    Inventor: 胡宝山 赵文斌

    Abstract: 本发明公开了一种常压低温化学气相沉积制备石墨烯薄膜的方法,该方法通过对金属基底先进行高温退火处理,再进行降温退火处理,然后通过化学气相沉积法,在金属基底表面获得石墨烯薄膜。本发明方法提高了金属基底的催化活性,从而降低了石墨烯的生长温度,因此降低了工业生产石墨烯薄膜的能耗及成本,相比传统的化学气相沉积法合成石墨烯薄膜,本发明方法工艺简单,碳源来源广泛,制备的石墨烯薄膜质量高、层数均一且可控。

    一种低温化学气相沉积制备石墨烯薄膜的方法

    公开(公告)号:CN112575310B

    公开(公告)日:2023-07-25

    申请号:CN202011355645.9

    申请日:2020-11-27

    Applicant: 重庆大学

    Inventor: 胡宝山 蔡霞 金燕

    Abstract: 本发明公开了一种低温化学气相沉积制备石墨烯薄膜的方法,主要包括以下步骤:(1)粉体催化剂的制备;(2)金属基底表面清洗;(3)在保护性气氛下,对步骤(2)得到的金属基底进行退火处理;(4)引入气体碳源,同时用氙灯照射光催化剂表面,在低温条件下进行化学气相沉积;(5)步骤(4)结束后停止加热,快速降至室温即可获得石墨烯薄膜。相比于传统的化学气相沉积法制备石墨烯薄膜,本发明方法大幅降低了以甲烷等含碳物质为碳源、以铜等金属为生长基底的石墨烯化学气相沉积法生长温度,制备的产品均匀性较高,重复性好,适于单层或少层石墨烯的可控制备;且能耗成本大幅降低、工业化可行性高,适于大规模生产。

    一种盐微晶表面催化直接合成石墨烯纳米带的方法

    公开(公告)号:CN114560459A

    公开(公告)日:2022-05-31

    申请号:CN202210061502.X

    申请日:2022-01-19

    Applicant: 重庆大学

    Abstract: 本发明公开了一种盐微晶表面催化直接合成石墨烯纳米带的方法,包括以下步骤:制备盐微晶粉末;将有机化合物与盐微晶粉末混合均匀,其中,有机化合物为在450℃~650℃条件下热解能够生成萘环或苝环自由基的有机化合物;通入保护性气体和氢气的混合气体,在450℃~650℃条件下煅烧至反应结束,纯化反应后的产物,得到石墨烯纳米带。本发明突破了现有以贵金属基底合成石墨烯纳米带方法的局限,选用储量大、易获得的NaCl作为合成基底和催化诱导剂,不需要高真空设备,具有环境友好、资源节约的优势;且原料简单、成本低廉、重复性较好,工业化可行性高,有望实现大规模制备。

    一种常压二段过程催化固体碳源合成石墨烯的方法

    公开(公告)号:CN104609406A

    公开(公告)日:2015-05-13

    申请号:CN201510025386.6

    申请日:2015-01-19

    Abstract: 本发明属于碳材料制备技术领域,是石墨烯生产领域,特别涉及一种以固体碳源为前驱体,通过二段反应过程,在常压条件下,利用化学气相沉积(CVD)法合成单层石墨烯,并通过对固体碳源的供给量的精确控制,来实现石墨烯层数控制的新方法。该方法是在常压、较低的温度下,在第一段反应过程中,利用一种催化剂,通入一种可以与固体碳源发生反应的气体,在催化剂的作用下将固体碳源转化为含碳的气体反应物种;在第二反应过程中,前面生成的含碳的气体反应物种通过载气的传输,在金属催化剂的作用下,吸附在金属催化剂表面,经吸附/溶解/扩散/析出等物理化学步骤在金属催化剂表面生成石墨烯。通过该方法我们成功合成了单层石墨烯,并且证实了可以利用此方法通过改变无定形碳源的供给量实现石墨烯层数的控制。

    一种测定化学反应速率及活化能的实验装置

    公开(公告)号:CN103926378A

    公开(公告)日:2014-07-16

    申请号:CN201410160208.X

    申请日:2014-04-21

    Applicant: 重庆大学

    Abstract: 本发明公开了一种测定化学反应速率及活化能的实验装置,包括带盖板的反应容器,反应容器位于磁力搅拌器上。反应容器内置一带底的反应管,反应管上端安装在盖板上且底部悬空,反应管内设可上提的活动隔板以将反应管分为左右两个反应区,反应容器和反应管之间的区域形成水浴区。在水浴区下部设有水浴区出水口,在反应管下部设有反应区出水口;在盖板上分别设有与两反应区对应的两加料口、与任何一个反应区对应的气体收集口、与水浴区对应的水浴区进水口,两加料口上分别设有加料器,气体收集口与气体收集装置连接。本发明能够准确测定化学反应速率及活化能,而且耗药量小,结构简单,操作方便,制造成本低廉。

    一种常压低温化学气相沉积制备石墨烯薄膜的方法

    公开(公告)号:CN106587030A

    公开(公告)日:2017-04-26

    申请号:CN201710018061.4

    申请日:2017-01-11

    Applicant: 重庆大学

    Inventor: 胡宝山 赵文斌

    Abstract: 本发明公开了一种常压低温化学气相沉积制备石墨烯薄膜的方法,该方法通过对金属基底先进行高温退火处理,再进行降温退火处理,然后通过化学气相沉积法,在金属基底表面获得石墨烯薄膜。本发明方法提高了金属基底的催化活性,从而降低了石墨烯的生长温度,因此降低了工业生产石墨烯薄膜的能耗及成本,相比传统的化学气相沉积法合成石墨烯薄膜,本发明方法工艺简单,碳源来源广泛,制备的石墨烯薄膜质量高、层数均一且可控。

    一种用CO2直接合成石墨烯的方法

    公开(公告)号:CN103935996B

    公开(公告)日:2016-02-03

    申请号:CN201410186284.8

    申请日:2014-05-06

    Applicant: 重庆大学

    Abstract: 本发明属于碳材料制备技术领域,提供一种以CO2为碳源化学气相沉积合成石墨烯的新方法。该方法不使用金属基底以外的其他催化剂,不需要主加热设备以外的其他加热设备,通过先让CO2在低温下反应生成碳,然后再升高温度退火接着降温的过程,使低温生成的碳最终结晶成石墨烯。通过该方法我们成功合成了石墨烯或石墨烯岛,并通过改变金属基底质量或高温退火温度可以实现石墨烯品质的加工。

    一种简单使用固体氮源直接合成掺氮石墨烯的方法

    公开(公告)号:CN104651802A

    公开(公告)日:2015-05-27

    申请号:CN201510025211.5

    申请日:2015-01-19

    Abstract: 本发明属于纳米碳材料制备技术领域,提供一种以三聚氰胺为主氮、碳源,甲烷为辅助碳源,在常压条件下使用化学气相沉积法合成掺氮石墨烯的新方法。该方法不使用金属基底以外的其他催化剂,没有使用常规的气体或者液体氮源,成本低,无毒,操作简便,便于工艺应用。而且反应过程对设备没有特殊要求,不需要主加热装置以外的其他加热装置,可操作性强,适合实际推广。通过先在低温阶段使铜缓慢升温,当达到反应温度后将氮源、碳源一次同时引入管式炉中,然后待反应完成后,迅速降温至室温。此时金属表面已生成一层掺氮石墨烯薄膜。石墨烯中氮的掺杂量和掺杂类型以及石墨烯的厚度、结晶程度等结构调控均可以通过优化氮源量、前后温区的温度匹配、反应时间、反应温度等参数加以实现。

    一种用CO2直接合成石墨烯的方法

    公开(公告)号:CN103935996A

    公开(公告)日:2014-07-23

    申请号:CN201410186284.8

    申请日:2014-05-06

    Applicant: 重庆大学

    Abstract: 本发明属于碳材料制备技术领域,提供一种以CO2为碳源化学气相沉积合成石墨烯的新方法。该方法不使用金属基底以外的其他催化剂,不需要主加热设备以外的其他加热设备,通过先让CO2在低温下反应生成碳,然后再升高温度退火接着降温的过程,使低温生成的碳最终结晶成石墨烯。通过该方法我们成功合成了石墨烯或石墨烯岛,并通过改变金属基底质量或高温退火温度可以实现石墨烯品质的加工。

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