[发明专利]一种凹形结构单晶石墨烯及其制备方法

权利要求书

1.一种凹形结构单晶石墨烯的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)使用乙酸和丙酮超声清洗铜箔基底，然后进行预退火处理；

2)将经步骤1)处理所得铜箔基底进行预氧化处理；

3)采用化学气相沉积法在经步骤2)预氧化处理后的铜箔上进行化学气沉积，冷却即得所述凹形结构单晶石墨烯。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述超声清洗步骤为：采用超声波清洗方法，先后用乙酸和丙酮分别对铜箔清洗20～40min。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述预退火处理采用常压退火工艺，具体步骤如下：首先通入500～1000sccm的Ar气排尽空气，然后同时通入50～100sccm的H₂气，再加热至1050～1080℃，退火90～120min，退火完成即关闭H₂气。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述预氧化处理工艺为：保持Ar气的通入流量为500～1000sccm并排尽H₂气，再同时通入3～5sccm的O₂气，氧化温度为1050～1080℃，氧化时间为5～10min，关闭O₂气。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述化学气沉积步骤为：保持Ar气的通入流量为500～1000sccm并通入300～500sccm的H₂，同时通入1～1.5sccm的CH₄，沉积温度为1050～1080℃，沉积时间为60～90min。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3)中所述冷却步骤中保持Ar气的通入流量为500～1000sccm，关闭CH₄，并调节H₂流量为50～100sccm的，待温度降至100℃以下，关闭Ar、H₂。

7.权利要求1～6任一项所述制备方法制得的凹形结构单晶石墨烯，其特征在于，所述凹形结构单晶石墨烯呈中部单层、外围双层的片状结构，单晶石墨烯的等效直径为10～80μm。