石墨烯的化学气相沉积法制备

化学气相沉积(CVD)法是近年来发展起来的制备石墨烯的新方法,具有产物质量高、生长面积大等优点,逐渐成为制备高质量石墨烯的主要方法.通过简要分析石墨烯的几种主要制备方法(胶带剥离法、化学剥离法、SiC外延生长法和CVD方法)的原理和特点,重点从结构控制、质量提高以及大面积生长等方面评述了CVD法制备石墨烯及其转移技术的研究进展,并展望了未来CVD法制备石墨烯的可能发展方向,如大面积单晶石墨烯、石墨烯带和石墨烯宏观体的制备与无损转移等.     

过渡金属表面CVD石墨烯的生长机理研究进展

石墨烯由于其独特的优异性能逐渐成为新材料领域的研究热点。在石墨烯的各类制备方法中,CVD法已然成为大面积石墨烯制备的主流方法。与铜表面形核生长石墨烯相比,钌、铱、镍、钴等过渡金属作为CVD法制备石墨烯的衬底时,其生长机理完全不同于前者。综述了过渡金属表面CVD石墨烯的生长机理,并总结了石墨烯大规模生产和金属催化剂再利用所面临的困难和挑战。     

CVD法制备石墨烯中碳源材料的研究进展

大尺寸和晶体结构完整的单层和多层石墨烯的高效制备方法对其工业化生产和大范围应用具有重要意义。化学气相沉积法(CVD)是合成高质量石墨烯薄膜的最有前途的方法。综述了通过常规CVD法或改良CVD法,如等离子体增强CVD法(PE-CVD),制备单层或多层石墨烯所用的固体(S)、液体(L)和气体(G)碳源的先进研究活动和最新进展。     

过度金属表面CVD石墨烯的生长激励研究进展

石墨烯由于其独特的优异性能逐渐成为新材料领域的研究热点。在石墨烯的各类制备方法中,CVD法已然成为大面积石墨烯制备的主流方法。与铜表面形核生长石墨烯相比,钌、铱、镍、钴等过渡金属作为CVD法制备石墨烯的衬底时,其生长机理完全不同于前者。综述了过渡金属表面CVD石墨烯的生长机理,并总结了石墨烯大规模生产和金属催化剂再利用所面临的困难和挑战。     

化学气相沉积法制备大面积石墨烯及其光谱学表征

化学气相沉积（CVD）法是近年来发展起来的制备石墨烯的新方法。该方法产物具有生长面积大、质量高等优点,逐渐成为制备石墨烯的主要方法。用CVD法在常压下通过全面优化实验参量,以镍箔为基底制备了大面积少数层和单层石墨烯,用拉曼光谱,场发射扫描电子显微镜（SEM）和原子力显微镜（AFM）手段表征,通过分析常压下不同温度、不同载气成分比等实验参数,最终获得制备高质量、大面积、少数层石墨烯的最佳参量,用双共振理论解释少数层和单层石墨烯的拉曼光谱中2D峰强度随石墨烯层数变化而变化的原理。CVD法制备的石墨烯具有面积大、低成本、可测量性强、可用于大批量生产的优点,为工业用途石墨烯的制备提供了有效途径。     

化学气相沉积制备大面积高质量石墨烯的研究进展

石墨烯是由单层碳原子紧密堆积形成的一种碳质新材料,具有优良的电学、光学、热学及力学等性质。在众多的石墨烯制备方法中,化学气相沉积(Chemical vapor deposition,CVD)最有可能实现大面积、高质量石墨烯的可控制备。综述了CVD方法制备大面积、高质量石墨烯的影响因素,包括衬底、碳源及生长条件(气体流量、生长温度、等离子体功率、生长压强、沉积时间、冷却速率等)。最后展望了CVD方法制备石墨烯的发展方向。     

冷壁CVD法制备石墨烯装置的工艺参数在线量值保证系统研究

目前已使用CVD法在Cu箔上制备出了迄今最大面积(约30英寸)的石墨烯,而且较易于转移到各种基体上使用,因此,该方法被广泛用于制备石墨烯晶体管和透明导电薄膜,已逐渐成为制备高质量石墨烯的主要方法。但是,目前冷壁CVD法制备石墨烯存在的关键技术难题是:不同批次制备的石墨烯产品质量差异较大和同批次制备的石墨烯产品均匀性较差。因此,开展石墨烯制备过程中的工艺参数在线准确测量和量值保证方法研究,为解决石墨烯制备的关键技术难题,实现石墨烯从制备走向量产具有非常重要的意义。     

微波等离子体化学气相沉积法制备石墨烯的研究进展

微波等离子体化学气相沉积（MPCVD）法具有低温生长、基底材料选择广泛、容易掺杂等优点,是大面积、高速率、高质量石墨烯制备的首选。首先通过比较制备石墨烯的几种主要CVD方法得出MPCVD法的优势,然后阐述了MPCVD法制备石墨烯的研究,最后介绍了MPCVD法制备的石墨烯的应用并对MPCVD法制备石墨烯的发展趋势进行了展望。     

苏州纳米所高密度三维石墨烯制备取得新进展

正三维石墨烯由于其独特的三维结构,优异的物理性质与潜在应用迅速引起广泛关注。CVD法制备的三维石墨烯由于具有高的比表面积、优异的导电性和多孔结构,成为目前石墨烯相关材料最为热门的材料之一。而三维石墨烯的最近报道都是基于泡沫镍生长的三维石墨烯及其复合物研究,而且泡沫镍制备的三维石墨烯密度低孔隙率大,限制了其力学强度     

PMMA在石墨烯转移过程中对其表面准周期褶皱的影响

利用CVD方法在铜基底上制备了大面积石墨烯,将其转移到PMMA表面,利用AFM和STM对转移前后的石墨烯表面进行了研究,结果表明,利用CVD方法制备的石墨烯表面存在由Cu基底表面台阶引起的大面积准周期性条纹状褶皱;当石墨烯转移到PMMA表面后,褶皱数量显著减少,表面杂质颗粒和裂痕减少,表明PMMA与石墨烯间的相互作用能够提高石墨烯的平整度,改善石墨烯的质量。     

原位石墨烯包覆金属复合颗粒的制备与表征

分别采用普通化学气相沉积(CVD)和等离子体增强化学气相沉积(PECVD)在镍粉体颗粒上生长石墨烯的方法,制备出原位石墨烯包覆镍复合颗粒。采用扫描电子显微镜、能谱仪及拉曼光谱仪对两种方法制备的原位石墨烯包覆镍复合颗粒表面石墨烯的形态、分布、结晶质量等特征进行较为系统的测试表征。结果表明,普通CVD法制备的石墨烯沿镍颗粒表面面内生长,较为均匀地包覆着镍颗粒,具有较多褶皱,且石墨烯结晶质量高,缺陷少;PECVD法制备的镍颗粒表面的石墨烯片经较小,呈散乱分布,结晶质量不高,含有缺陷较多。     

基于激光选区熔化成形Ni-Cu合金模板的Ni-Cu-石墨烯复合材料的制备

采用优化的SLM成形参数,用激光选区熔化(SLM)增材制造技术制备了三维Ni-Cu合金.使用三维Ni-Cu合金基底材料用化学气相沉积法(CVD)制备Ni-Cu合金/石墨烯复合材料,研究了 CVD法生长反应温度对石墨烯结构的影响并分析其原因.结果表明,石墨烯层的厚度随着反应温度的提高而减小.与未生长石墨烯的样品相比,在1...     

低温CVD法制备石墨烯的研究进展（英文）

石墨烯是一种由sp~2杂化碳原子组成的二维碳纳米材料。由于其特殊的性质,在世界范围内引起了广泛的关注和研究。化学气相沉积法(CVD)是制备石墨烯最有效、最常用的方法。然而,传统的CVD石墨烯生长温度非常高(1 000℃),这不仅使得石墨烯制备成本高,而且限制了其在某些领域的应用。因此,低温下石墨烯的合成是目前研究者关注的焦点。前驱体类型(气态、液态、固态)和衬底类型(过渡金属、合金、介质衬底)是影响石墨烯合成温度的重要因素。本文将从以上几个方面对低温条件下CVD合成石墨烯的研究结果进行综述。     

自组装单晶石墨烯阵列的制备

正化学气相沉积法(chemical vapor deposition,CVD)由于成本低、可控性好、可大规模量产等优点近年来被广泛应用与石墨烯的制备中。但是,对于采用CVD方法以固态铜箔作为金属催化剂制备的大面积连续均匀的单层石墨烯薄膜来说,石墨烯晶界较多,质量不高,极大地影响了石墨烯的进一步大规模应用。     

三维网状石墨烯的合成及其吸附性能研究进展

基于模板法和自组装法制备纳米材料的思路,人们把二维石墨烯片组装成三维网状结构,合成具有大比表面积、高孔隙率和独特网状结构的三维石墨烯(3D石墨烯)。由于独特的网状结构,使其在处理水中污染物质方面有着良好的应用前景。因此,可以通过增强石墨烯之间的联结作用和对其进行掺杂改性,来提高3D石墨烯与污染物质之间的静电作用、氢键作用和络合作用等。本文总结了模板辅助化学气相沉积法(模板辅助CVD法)、冰模板法、水热法和化学还原法等制备3D石墨烯及其在处理污水中重金属离子、有机物和染料的研究进展及成果。     

基于化学气相沉积石墨烯的传感器的研究进展

作为一种二维碳原子层材料,石墨烯(Graphene,G)具有优异且独特的力学、电学、光学和热学等性质,在传感检测等领域具有巨大的发展潜力和广阔的应用前景.基于石墨烯材料的传感器具有灵敏度高、响应快、成本低、稳定性好等优点.化学气相沉积(Chemical vapor deposi-tion,CVD)因其优异的可控性和可扩展性而被认为是制备大面积、高质量石墨烯薄膜的有效方法,而且CVD石墨烯薄膜适用于场效应晶体管的制造工艺,因此被广泛应用于物理、化学和生物等传感领域.本文介绍了近年来CVD石墨烯应用于传感检测领域的研究进展,包括制备技术、转移方法、传感特性以及在物理、化学、生物等传感领域的应用,并简要分析了基于CVD石墨烯的传感器所面临的困难与挑战.     

石墨烯片的制备与表征

通过微机械剥离高定向热解石墨(HOPG)法和化学气相沉积法(CVD)分别制备了不同层数的石墨烯片,并将其转移到硅片上.利用石墨烯片在不同厚度SiO2硅片上光学显微图像颜色及对比度存在的差异,对其层数进行了识别与区分.采用原子力显微镜(AFM)和拉曼(Raman)光谱判定了所制石墨烯片的层数.结果表明:所制石墨烯片有单层、少数层和多层.与双层石墨烯片的Raman谱图比较,多层石墨烯片的2D模线宽变宽,G模强度增大.此外,CVD法可生长出大面积(～cm2)的石墨烯片.     

氧化锌/石墨烯纳米复合材料制备技术的研究进展

氧化锌/石墨烯纳米复合材料在储能、光电材料与器件、光催化剂等方面具有广阔的应用前景,其所含元素无毒无害,储量丰富,适用于溶剂热法、超声空化法、电化学沉积等低成本非真空制备方法,故氧化锌/石墨烯复合材料近来成为复合材料领域研究热点之一。综述了氧化锌/石墨烯复合材料的多种制备方法,讨论了各制备方法的工艺特点与不足,分析了不同制备方法对氧化锌/石墨烯纳米复合材料形貌与性能的影响,展望了其未来工业化规模制备的发展趋势。     

石墨烯在GaN表面的直接制备及其在GaN-LED中的应用研究

石墨烯具有优良的光电特性,它能够替代传统的ITO材料用作GaN-LED的透明导电层。为了使上述应用实现工业化生产,利用热壁CVD研究了石墨烯在GaN表面直接生长的最佳条件,解释了直接生长的机理,直接生长的最佳条件为生长温度800℃,生长时间60 min,CH_4和H_2的分压比分别为1.59%和3.17%,该条件下得到具有明显2D峰的多层石墨烯。利用冷壁CVD研究了石墨烯在GaN表面的低温生长并制造了相应的GaN-LED,测试了其性能,结果表明生长温度高于700℃时器件的性能明显降低。该研究对实现石墨烯在LED中的工业化应用具有积极意义。     

石墨烯的特性及其在金属防护层中的应用

石墨烯以其优异的综合性能、良好的化学惰性以及对腐蚀因素的物理隔离和屏蔽,使其在材料防腐蚀领域发挥了重要作用。综述了石墨烯的结构、性能、制备方法和应用,着重围绕复合电镀层、CVD法薄膜及防腐蚀涂层介绍了石墨烯在材料防腐蚀中的研究和应用,并对未来的研究工作进行了展望。