一种绝缘基底上直接制备石墨烯的方法

摘要

本发明公开了一种结合金属催化剂，直接在绝缘衬底上生长石墨烯的方法，其属于石墨烯材料制备技术领域。该技术解决了石墨烯薄膜在催化剂的基底转移过程中，往往会损伤，影响其性能等问题。本发明在绝缘基底上由催化剂诱导直接制备大面积石墨烯技术，其包括如下步骤：A，制备绝缘衬底/含碳聚合物/金属催化剂的一种结合体；B，在非氧化气氛中，高温处理上述所得结合体，使含碳聚合物（2）分解得到与绝缘衬底（1）直接接触的石墨烯；C，刻蚀金属催化剂（3），制备了所述石墨烯。该方法使含碳聚合物（2）为碳源和粘附剂，置于金属与绝缘衬底间，使石墨烯直接与绝缘衬底接触，避免了转移损伤，可直接用于器件制备和透明电极等应用。

主权项

一种基底上制备石墨烯的方法，其特征在于在绝缘基底上，金属催化剂通过含碳聚合物层，直接制备石墨烯，其包括如下步骤：A）在绝缘基底上涂覆含碳聚合物层( 2 )，然后将金属催化剂层( 3 )通过聚合物层( 2 )粘附在绝缘基底（1）上并紧密接触，烘干后得到绝缘基底/含碳聚合物/金属催化剂结合体；B） 将步骤A）所得绝缘基底/含碳聚合物/金属催化剂的结合体，置于非氧化性气氛中，升温至800‑1100度，保温5‑100分钟，含碳聚合物在高温下分解并在金属催化剂层( 3 )下形成石墨烯，在非氧化性气氛中降温至室温，得到绝缘基底/石墨烯/金属催化剂结合体；C) 将步骤B）所得结合体置于金属刻蚀液中，刻蚀去除金属催化剂层（3），经过去离子水冲洗，烘干，得到绝缘基底上的石墨烯；所述含碳聚合物层( 2 )有：聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚二甲基硅氧烷（PDMS）、聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）中的一种或几种组合。