大面積石墨烯可控制備及其表面摻雜研究.pdf

1、對石墨烯進行一定程度的改性是開發(fā)和實現(xiàn)其應(yīng)用不可或缺的步驟?；瘜W(xué)方法可能是最好的方法之一，目前，基于化學(xué)改性的石墨烯開發(fā)的觸摸屏、超級電容、光電器件等應(yīng)用已經(jīng)取得了巨大的突破，越來越多的人們開始嘗試通過化學(xué)的方法改善石墨烯的某一處或幾處不完美之處，探索石墨烯在更多領(lǐng)域的應(yīng)用。在實現(xiàn)其廣泛應(yīng)用的道路上，高質(zhì)量石墨烯的可控制備同樣是一個急需解決的問題。
　　本文在銅基CVD法石墨烯制備技術(shù)基礎(chǔ)上，利用同位素標定及Raman、SEM等表

2、征技術(shù)，在石墨烯生長機理、大面積雙層石墨烯以及單晶石墨烯的可控制備方面做了一系列工作。首先在低甲烷高氫氣流量條件下制備尺寸達328um的單晶石墨烯;其次，通過電化學(xué)拋光獲得光滑的銅箔表面，在該銅箔表面制備出毫米級別的大單晶石墨烯，觀察到“盒子狀”銅箔內(nèi)外表面石墨烯生長的關(guān)聯(lián)性，結(jié)合同位素標定對該現(xiàn)象進行了解釋，即生長過程中碳原子在銅箔上發(fā)生了滲透行為;在上述發(fā)現(xiàn)之后，本文通過控制銅箔內(nèi)表面石墨烯尺寸成功制備出了雙層覆蓋率達78％的大面積

3、石墨烯;最后，本文對石墨烯制備的“種子”外延法進行了研究，發(fā)現(xiàn)通過控制“種子”濃度可以有效控制石墨烯“島”的尺寸，并能制備出晶向一致的石墨烯。
　　另一方面，本文通過氟化氙和花菁對石墨烯表面摻雜進行了一定深度的研究。利用氟化氙易揮發(fā)的熱點，通過加熱獲得氟化氙蒸汽，在真空中與加熱的石墨烯進行反應(yīng)，探討了單層、AB堆疊及非AB堆疊雙層石墨烯氟化后的拉曼譜，提出了一種辨別雙層石墨烯堆疊方式的手段;在相同反應(yīng)條件、不同樣品上同時實現(xiàn)了C-