石墨烯快速制備技術(shù)

資源與環(huán)境

一、項(xiàng)目簡(jiǎn)介石墨烯可以視為單層石墨結(jié)構(gòu)，其獨(dú)特的二維結(jié)構(gòu)及其優(yōu)良導(dǎo)電性使其在微電子、半導(dǎo)體、電池以及防腐涂層中得到應(yīng)用。目前石墨烯生產(chǎn)方法主要有機(jī)械剝離法，化學(xué)氣相沉積法，電輔助氧化法和氧化還原法。表 1 里列舉了這幾種方法的優(yōu)缺點(diǎn)。表 1 石墨烯各生產(chǎn)方式優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比生產(chǎn)方式優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)石墨烯品質(zhì)較高，操作簡(jiǎn)單，成本低廉獲得的石墨烯尺寸不穩(wěn)定，無機(jī)械剝離法法實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。操作相對(duì)簡(jiǎn)單，石墨烯可以大面積生長(zhǎng)，得到的石墨烯較為完整，質(zhì)量較好高溫工藝，成本高；化學(xué)氣相沉積法電輔助氧化法只能達(dá)到平方厘米的量級(jí)，難以滿足石墨烯的工業(yè)化應(yīng)用難以控制石墨烯生長(zhǎng)層數(shù)；石墨烯較難從 SiC 基板上轉(zhuǎn)移；使用強(qiáng)氧化劑，有害氣體產(chǎn)生。石墨烯在生產(chǎn)過程易發(fā)生不可逆轉(zhuǎn)的團(tuán)聚；生產(chǎn)設(shè)備簡(jiǎn)單簡(jiǎn)單易行的工藝成、高效且成本較低氧化還原的過程中，電子結(jié)構(gòu)及晶體的完整性易被破壞，難以生產(chǎn)高品質(zhì)產(chǎn)品；氧化還原法生產(chǎn)廢液造成環(huán)境污染。本團(tuán)隊(duì)開發(fā)的石墨烯采用氣氛-電弧法，可以實(shí)現(xiàn)石墨烯的快速制備。相比于傳統(tǒng)石墨烯制備方法，它具有如下優(yōu)勢(shì)：1）生產(chǎn)效率極高。氧化法制備石墨烯耗時(shí)約 3-7 天電弧法可在幾分鐘到十-- 130 --西安交通大

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