一种石墨烯和碳纳米管复合材料的制备方法

摘要

本发明的一种石墨烯和碳纳米管复合材料的制备方法，属于纳米材料制备技术领域。首先通过磁控溅射方法在干净的衬底上制备过渡层和催化剂；然后将镀有过渡层和催化剂的衬底放入等离子体增强化学气相沉积设备中，通入保护气体并对衬底程序加热，再通入甲烷进行反应，制得石墨烯和碳纳米管的复合材料。本发明利用化学气相沉积法在催化剂衬底上一步合成石墨烯和碳纳米管复合材料，这种制备方法具有操作简单，生长速率适当，可以在不同尺寸基片上沉积样品，沉积温度较低等优良的特点；所制备的复合材料均匀，场发射性能优异。

主权项

一种石墨烯和碳纳米管复合材料的制备方法，步骤有：首先，用磁控溅射设备在清洗干净的单晶硅(100)衬底表面制备钛过渡层和钴催化剂层；所述的钛过渡层，厚度为20nm；所述的钴催化剂层，厚度为9～13nm；其次，将镀好过渡层和催化剂层的衬底放到等离子体增强化学气相沉积设备中，抽真空至反应室压强小于10Pa时通氩气作保护气体，氩气流量为30sccm；保持反应室压强为200Pa；打开加热电源，用40分钟时间加热到800℃；然后，当反应室温度稳定在800℃后，通入碳源气体，调整保护气体和碳源气体流量分别为70sccm和15sccm，并保持反应室内压强为800～1000Pa；所述的碳源气体为烃类化合物；最后，当压强和温度都稳定后，打开射频电源，调节溅射功率为200W，沉积36分钟后关闭射频电源、加热电源和碳源气体，样品在氩气保护下自然冷却，得到石墨烯和碳纳米管复合材料。