一種石墨烯的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種石墨烯的制備方法。采用固相法中的機(jī)械剖離法進(jìn)行制備，具體步驟如下：首先，以天然石墨作為原料；用機(jī)械的力量對(duì)其進(jìn)行剝離，獲得石墨晶體的烯片層；隨后進(jìn)行微處理，顯微下再次剝離；靜電進(jìn)行沉積，然后轉(zhuǎn)移；隨后高溫壓縮，再進(jìn)行烘干；結(jié)晶后脫出Ｓi，即可。結(jié)晶前，需要對(duì)懸濁液離心，去除厚層；最后需要經(jīng)質(zhì)譜儀純化。本發(fā)明的有益效果是：操作簡(jiǎn)單，尺寸易控制，產(chǎn)率高，易于實(shí)現(xiàn)宏量制備，可獲得大面積、高質(zhì)量的石墨烯。
【專利說(shuō)明】—種石墨烯的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及制造領(lǐng)域，具體涉及一種石墨烯的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]石墨烯(Graphene)是一種由碳原子構(gòu)成的單層片狀結(jié)構(gòu)的新材料。是一種由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一個(gè)碳原子厚度的二維材料。石墨烯一直被認(rèn)為是假設(shè)性的結(jié)構(gòu)，無(wú)法單獨(dú)穩(wěn)定存在[1]，直至2004年，英國(guó)曼徹斯特大學(xué)物理學(xué)家安德烈.海姆和康斯坦丁.諾沃肖洛夫，成功地在實(shí)驗(yàn)中從石墨中分離出石墨烯，而證實(shí)它可以單獨(dú)存在，兩人也因“在二維石墨烯材料的開創(chuàng)性實(shí)驗(yàn)”為由，共同獲得2010年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。石墨烯目前是世上最薄卻也是最堅(jiān)硬的納米材料[3]，它幾乎是完全透明的，只吸收2.3%的光〃 [4];導(dǎo)熱系數(shù)高達(dá)5300 W/m.K，高于碳納米管和金剛石，常溫下其電子遷移率*超過(guò)15000 cm2/V.s，又比納米碳管或硅晶體*高，而電阻率只約10-6 Ω.cm，比銅或銀更低，為目前世上電阻率最小的材料[I]。因?yàn)樗碾娮杪蕵O低，電子遷移的速度極快，因此被期待可用來(lái)發(fā)展出更薄、導(dǎo)電速度更快的新一代電子元件或晶體管。由于石墨烯實(shí)質(zhì)上是一種透明、良好的導(dǎo)體，也適合用來(lái)制造透明觸控屏幕、光板、甚至是太陽(yáng)能電池。石墨烯另一個(gè)特性，是能夠在常溫下觀察到量子霍爾效應(yīng)。石墨烯的碳原子排列與石墨的單原子層雷同，是碳原子以sp2混成軌域呈蜂巢晶格(honeycomb crystallattice)排列構(gòu)成的單層二維晶體。石墨烯可想像為由碳原子和其共價(jià)鍵所形成的原子尺寸網(wǎng)。石墨烯的命名來(lái)自英文的graphite (石墨)+_ene (烯類結(jié)尾)。石墨烯被認(rèn)為是平面多環(huán)芳香烴原子晶體。石墨烯的結(jié)構(gòu)非常穩(wěn)定，碳碳鍵(carbon-carbon bond)僅為
1.42A。石墨烯內(nèi)部的碳原子之間的連接很柔韌，當(dāng)施加外力于石墨烯時(shí)，碳原子面會(huì)彎曲變形，使得碳原子不必重新排列來(lái)適應(yīng)外力，從而保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。這種穩(wěn)定的晶格結(jié)構(gòu)使石墨烯具有優(yōu)秀的導(dǎo)熱性。石墨烯不僅是已知材料中最薄的一種，還非常牢固堅(jiān)硬；作為單質(zhì)，它在室溫下傳遞電子的速度比已知導(dǎo)體都快。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)缺陷，提供一種技術(shù)方案:
一種石墨烯的制備方法，采用固相法中的機(jī)械剖離法進(jìn)行制備，具體步驟如下:
首先，以天然石墨作為原料；
用機(jī)械的力量對(duì)其進(jìn)行剝離，獲得石墨晶體的烯片層；
隨后進(jìn)行微處理，顯微下再次剝離；
靜電進(jìn)行沉積，然后轉(zhuǎn)移；
隨后高溫壓縮，再進(jìn)行烘干；
結(jié)晶后脫出S i，即可。
[0004]本發(fā)明中，結(jié)晶前，需要對(duì)懸濁液離心，去除厚層。
[0005]本發(fā)明中，最后需要經(jīng)質(zhì)譜儀純化。[0006]本發(fā)明的有益效果是:操作簡(jiǎn)單，尺寸易控制，產(chǎn)率高，易于實(shí)現(xiàn)宏量制備，可獲得大面積、聞質(zhì)量的石墨稀。
【具體實(shí)施方式】
[0007]—種石墨烯的制備方法，采用固相法中的機(jī)械剖離法進(jìn)行制備，具體步驟如下: 首先，以天然石墨作為原料；
用機(jī)械的力量對(duì)其進(jìn)行剝離，獲得石墨晶體的烯片層；
隨后進(jìn)行微處理，顯微下再次剝離；
靜電進(jìn)行沉積，然后轉(zhuǎn)移；
隨后高溫壓縮，再進(jìn)行烘干；
結(jié)晶后脫出S i，即可。
[0008]結(jié)晶前，需要對(duì)懸濁液離心，去除厚層。
[0009]最后需要經(jīng)質(zhì)譜儀純化。
[0010]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù) 人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種石墨烯的制備方法，其特征在于，采用固相法中的機(jī)械剖離法進(jìn)行制備，具體步驟如下: 首先，以天然石墨作為原料； 用機(jī)械的力量對(duì)其進(jìn)行剝離，獲得石墨晶體的烯片層； 隨后進(jìn)行微處理，顯微下再次剝離； 靜電進(jìn)行沉積，然后轉(zhuǎn)移； 隨后高溫壓縮，再進(jìn)行烘干； 結(jié)晶后脫出S i，即可。
2.如權(quán)利要求1所述的一種石墨烯的制備方法，其特征在于，結(jié)晶前，需要對(duì)懸濁液離心，去除厚層。
3.如權(quán)利要求1 所述的一種石墨烯的制備方法，其特征在于，最后需要經(jīng)質(zhì)譜儀純化。
【文檔編號(hào)】C01B31/04GK103738950SQ201310601851
【公開日】2014年4月23日 申請(qǐng)日期:2013年11月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月25日
【發(fā)明者】丁小淇 申請(qǐng)人:丁小淇