退火時(shí)間對(duì)Ni催化非晶碳轉(zhuǎn)變石墨烯的影響

編號(hào)：NMJS07190

篇名：退火時(shí)間對(duì)Ni催化非晶碳轉(zhuǎn)變石墨烯的影響

作者：李漢超 魏菁 郭鵬 孫麗麗 崔平 汪愛(ài)英

關(guān)鍵詞： 非晶碳 石墨烯 相轉(zhuǎn)變 Ni催化 退火時(shí)間 固體碳源

機(jī)構(gòu)： 中國(guó)科學(xué)院海洋新材料與應(yīng)用技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 中國(guó)科學(xué)院浙江省海洋材料與防護(hù)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 中國(guó)科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所 上海科技大學(xué)物質(zhì)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 中國(guó)科學(xué)院大學(xué)材料與光電研究中心

摘要： 目的研究不同退火時(shí)間對(duì)Ni催化非晶碳轉(zhuǎn)化生成石墨烯的影響。方法采用磁過(guò)濾電弧沉積技術(shù),在SiO2/Si基片上制備非晶碳薄膜,之后利用磁控濺射技術(shù),在非晶碳薄膜上鍍上一層金屬Ni。再將樣品放置在管式爐中進(jìn)行真空退火熱處理。通過(guò)X射線(xiàn)光電子能譜(XPS)表征非晶碳的化學(xué)價(jià)態(tài),利用掃描電子顯微鏡(SEM)觀(guān)察退火前后樣品的表面形貌變化,利用拉曼光譜(Raman spectra)對(duì)生成的石墨烯進(jìn)行質(zhì)量表征,采用透射電子顯微鏡(TEM)對(duì)微觀(guān)石墨烯結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征。結(jié)果 700~800℃范圍內(nèi),合理延長(zhǎng)退火時(shí)間至60 min,可以提高生成的石墨烯質(zhì)量,使得ID/IG值分別從0.63、0.61降至0.53、0.46。TEM顯示,700℃退火60min時(shí),得到的石墨烯約為32層。900℃時(shí),在1~10min短時(shí)間內(nèi)退火,即可得到高質(zhì)量石墨烯。結(jié)論退火時(shí)間顯著影響非晶碳轉(zhuǎn)化生成的石墨烯。900℃時(shí),短時(shí)間退火可以生成高質(zhì)量石墨烯,而在700~800℃時(shí),則需要延長(zhǎng)退火時(shí)間才可得到高質(zhì)量石墨烯。退火時(shí)間并不能無(wú)限延長(zhǎng),否則會(huì)導(dǎo)致生成的石墨烯結(jié)構(gòu)被破壞。