CN109399622A - 一种石墨烯的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及石墨烯制备领域，具体涉及一种石墨烯的制备方法，包括以下步骤：S1、将石墨粉体在真空环境下充分除湿干燥；S2、将干燥后石墨粉体装入可封闭的专用工装内，利用等静压法将粉体成型；S3、将等静压成块状的石墨加工成石墨靶材，除湿干燥后通过磁控溅射的方法在基体表面沉积石墨烯膜层，即得到所需石墨烯。本发明可以有效地增加石墨烯的成品率和精确控制石墨烯的沉积厚度，该方法简单、可靠和实用。

Description

一种石墨烯的制备方法
技术领域
本发明涉及石墨烯制备领域，具体涉及一种石墨烯的制备方法，为石墨烯的制备提供新的路径。
背景技术
常规的石墨烯的制备方法主要是氧化还原法和化学气相沉积法，这两种制备方法成品率都不高，氧化还原法制备的石墨烯中有许多的石墨掺入，纯度不高。化学气相沉积法对石墨烯层数的控制不够精确，往往制备的石墨烯一般至少有十层，层数无法得到控制。因此，本发明要解决石墨烯制备的成品率和厚度精确控制的问题。
发明内容
本发明的目的是解决上述现有技术的不足，提供一种石墨烯的制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种石墨烯的制备方法，包括以下步骤：
S1、将石墨粉体在真空环境下充分除湿干燥；
S2、将干燥后石墨粉体装入可封闭的专用工装内，利用等静压法将粉体成型；
S3、将等静压成块状的石墨加工成石墨靶材，除湿干燥后通过磁控溅射的方法在基体表面沉积石墨烯膜层，即得到所需石墨烯。
优选地，步骤S1所述石墨粉体为纳米级石墨粉体。
优选地，步骤S1所述除湿干燥的条件为70~90℃干燥4~8小时。
优选地，步骤S2所述等静压法中的压力控制在40000~60000PSI。
优选地，步骤S3所述除湿干燥的条件为70~90℃干燥4~8小时。
优选地，步骤S3所述磁控溅射的真空度为10-5mbar数量级，射频功率为100~120W，沉积速率为0.12~0.16nm/s，沉积时间为3~8s。
本发明的有益效果在于：
本发明可以有效地增加石墨烯的成品率和精确控制石墨烯的沉积厚度，该方法简单、可靠和实用。
附图说明
图1为本发明石墨烯的制备工艺流程图。
具体实施方式
为更好理解本发明，下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述，以下实施例仅是对本发明进行说明而非对其加以限定。
实施例1
如图1，首先，选用纳米级的石墨粉体在70℃的真空干燥箱中处于平铺状态下真空干燥8h，之后将石墨粉体装入可封闭的专用工装内，利用等静压法将粉体成型，其中等静压力控制在50000PSI，结束后从专用工装内取出已成块状的石墨，然后加工成石墨靶材，除湿干燥后通过磁控溅射的方法在基体表面沉积石墨烯膜层，其中磁控溅射的真空室内真空度达到10-5mbar数量级，射频功率设置在100W，沉积速率为0.15nm/s，沉积时间7s可得沉积层数为3层的石墨烯。
实施例2
首先，选用纳米级的石墨粉体在90℃的真空干燥箱中处于平铺状态下真空干燥4h，之后将石墨粉体装入可封闭的专用工装内，利用等静压法将粉体成型，其中等静压力控制在60000PSI，结束后从专用工装内取出已成块状的石墨，然后加工成石墨靶材，除湿干燥后通过磁控溅射的方法在基体表面沉积石墨烯膜层，其中磁控溅射的真空室内真空度达到10- 5mbar数量级，射频功率设置在110W，沉积速率为0.16nm/s，沉积时间 8 s可得沉积层数为4层的石墨烯。
实施例3
首先，选用纳米级的石墨粉体在80℃的真空干燥箱中处于平铺状态下真空干燥6h，之后将石墨粉体装入可封闭的专用工装内，利用等静压法将粉体成型，其中等静压力控制在40000PSI，结束后从专用工装内取出已成块状的石墨，然后加工成石墨靶材，除湿干燥后通过磁控溅射的方法在基体表面沉积石墨烯膜层，其中磁控溅射的真空室内真空度达到10- 5mbar数量级，射频功率设置在120W，沉积速率为0.12nm/s，沉积时间3s得沉积层数为1层的石墨烯。
以上所述实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种石墨烯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将石墨粉体在真空环境下充分除湿干燥；
S2、将干燥后石墨粉体装入可封闭的专用工装内，利用等静压法将粉体成型；
S3、将等静压成块状的石墨加工成石墨靶材，除湿干燥后通过磁控溅射的方法在基体表面沉积石墨烯膜层，即得到所需石墨烯。
2.根据权利要求1所述的一种石墨烯的制备方法，其特征在于：步骤S1所述石墨粉体为纳米级石墨粉体。
3.根据权利要求1所述的一种石墨烯的制备方法，其特征在于：步骤S1所述除湿干燥的条件为70~90℃干燥4~8小时。
4.根据权利要求1所述的一种石墨烯的制备方法，其特征在于：步骤S2所述等静压法中的压力控制在40000~60000PSI。
5.根据权利要求1或3所述的一种石墨烯的制备方法，其特征在于：步骤S3所述除湿干燥的条件为70~90℃干燥4~8小时。
6.根据权利要求1所述的一种石墨烯的制备方法，其特征在于：步骤S3所述磁控溅射的真空度为10-5mbar数量级，射频功率为100~120W，沉积速率为0.12~0.16nm/s，沉积时间为3~8s。
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