石墨烯快速制備技術(shù)
一、項目簡介石墨烯可以視為單層石墨結(jié)構(gòu),其獨特的二維結(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。表 1 石墨烯各生產(chǎn)方式優(yōu)缺點對比生產(chǎn)方式優(yōu)點缺點石墨烯品質(zhì)較高,操作簡單,成本低廉獲得的石墨烯尺寸不穩(wěn)定,無機械剝離法法實現(xiàn)量產(chǎn)。操作相對簡單,石墨烯可以大面積生長,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,難以滿足石墨烯的工業(yè)化應(yīng)用難以控制石墨烯生長層數(shù);石墨烯較難從 SiC 基板上轉(zhuǎn)移;使用強氧化劑,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)的團聚;生產(chǎn)設(shè)備簡單簡單易行的工藝成、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。本團隊開發(fā)的石墨烯采用氣氛-電弧法,可以實現(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:1)生產(chǎn)效率極高。氧化法制備石墨烯耗時約 3-7 天電弧法可在幾分鐘到十-- 130 --西安交通大
西安交通大學(xué)
2021-04-10