研究目的
提出一种改进的合成石墨烯片层的方法，采用化学气相沉积（CVD）技术，以铜为基底、乙醇为碳源，旨在制备高纯度非氧化态石墨烯。
研究成果
成功开发出一种基于等离子体辅助化学气相沉积（CVD）的新型方法，在铜基底上制备出石墨烯薄片。合成的石墨烯经表征为未氧化且无缺陷，显示出在纳米电子器件、传感器和储能应用方面具有良好前景。
研究不足
不需要的副产物和结构损伤是不可避免的。将石墨烯转移到其他载体上的过程可能会增加石墨烯样品的缺陷数量。
1：实验设计与方法选择：
对化学气相沉积（CVD）法稍作改进以制备石墨烯，采用乙醇:N2:H2混合气体在高温下产生等离子体放电进行石墨烯合成。
2：样品选择与数据来源：
使用多晶铜样品作为基底，在生长前用醋酸清洗。
3：实验设备与材料清单：
石英反应器、机械泵、扫描电子显微镜（Philips，FEG XL-30S）、高分辨透射电子显微镜（JEOL JEM 3000 F）、WITec Focus Innovations共聚焦三维拉曼显微镜Alpha 300、原子力显微镜（Olympus NL悬臂）、布鲁克IFS66v傅里叶变换红外光谱仪。
4：原子力显微镜（Olympus NL悬臂）、布鲁克IFS66v傅里叶变换红外光谱仪。 实验步骤与操作流程：
4. 实验步骤与操作流程：将铜基底清洗后放入石英舟并置于石英反应器内，升温至950°C，通入N2气体和乙醇蒸汽混合物产生等离子体蓝色闪光以实现石墨烯合成。
5：数据分析方法：
通过扫描电子显微镜、高分辨透射电子显微镜、拉曼光谱、X射线光电子能谱、原子力显微镜和傅里叶变换红外光谱对合成的石墨烯进行形貌、结构和纯度表征。
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HRTEM
JEM 3000 F
JEOL
To study the morphology and structure of the synthesized graphene
-
Confocal 3D Raman Microscope
Alpha 300
WITec Focus Innovations
Raman characterization of the synthesized graphene
-
AFM
NL levers
Olympus
To study the morphology and the comparative friction behavior between the clean copper substrate and the graphene grown on the copper surface
-
FTIR spectrometer
IFS66v
Bruker
To measure the FT-IR spectra of the as-synthesized graphene
-
SEM
FEG XL-30S
Philips
To study the morphology and structure of the synthesized graphene
-
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