[发明专利]一种绝缘基底上直接制备石墨烯的方法

权利要求书

1.一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。

2.根据权利要求1所述的石墨烯的制备方法，其特征在于：所述绝缘基底（1）是带有具二氧化硅涂层的硅片、或带有氮化硅涂层的硅片、石英片或其它无机物绝缘系列材料中的一种。

3.根据权利要求1所述的石墨烯的制备方法，其特征在于：所述含碳聚合物层( 2 )，可选择各种碳聚合物层，典型有：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；为溶脱其碳聚合物层，可与之相应溶解溶剂；典型碳聚合物层，选择氯苯、苯甲醚、乙酸乙酯中的一种；浓度为5mg/ml-100mg/ml。

4.根据权利要求1和3所述的石墨烯的制备方法，其特征在于：所述含碳聚合物涂覆方法选择旋涂、喷涂、滴涂中的一种，其所涂覆聚合物层的厚度为50-1000纳米。

5.根据权利要求1所述的石墨烯的制备方法，其特征在于：所述催化剂可选择在I-VI簇元素中的金属或合金，典型有：铜、铁、镍箔中的一种或者前述三种金属中任意两种或三种金属的合金薄片；所述金属或合金，铜箔、铁箔、镍箔等或合金薄片的厚度不小于1微米。

6.根据权利要求1所述的石墨烯的制备方法，其特征在于：所述非氧化性气氛选择氢气，氢气和惰性气体（氩气或者氦气）的混合气体中的一种。