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石墨烯应该选用哪种镍衬底?

 

答:目前而言,科研中使用较多的镍衬底参数为:选厚度为25微米,纯度为99.999%,Alfa Aesar的镍。或者选用铜镍合金衬底。

 

[1]常全鸿. 化学气相沉积(CVD)生长高质量的石墨烯及其性能的研究[D]. 上海师范大学.

 

 

 

石墨烯的生长与镍衬底的晶面有什么关系?

 

答:由于析出石墨烯的晶畴大小取决于衬底的晶体尺寸,而 Ni 膜衬底的横向晶体尺寸较小(一般几百纳米厚的 Ni 膜,只有几微米的横向晶体尺寸),因此生长出来的石墨

烯晶畴也很小;从C-Ni 二元相图可以看出,当温度为 1000°C 时,碳在Ni 中具有较高的溶解度;因此,如果选用的 Ni 膜较厚,生长结束后降温析出的碳原子总量必然多,

进而导致最终的石墨烯厚度不均匀(单层到十几层)。

 

[1] 李奕萱. 镍基石墨烯复合纳米材料制备及催化性能研究[D].

 

 

 

单晶镍如何获得?简单的制备原理及购买途径

 

答:单晶镍在国内基本没有人做,而且也无法保证质量,淘宝有一家十一维科研中心有货,直接从国外的实验室拿货,质量很好。

 

 

 

镍基石墨烯的生长原理?

 

答:渗碳析碳机制:高温下碳源先驱气体在金属表面分解并释放出碳原子,碳原子与金属形成碳化物固溶体,进而扩散到金属内部,降温后碳原子由于在金属中溶解度过饱

和而从金属内部析出,并在金属表面扩散聚集形成石墨烯。

 

目前普遍认为,在以金属镍为衬底的化学气相沉积生长石墨烯的过程,是通过碳原子溶解析出的机制来实现的:在高温条件下,碳原子在金属镍中的溶解度变大,碳原子首

先在高温下溶解在金属镍中,当温度降低的时候,碳原子在金属镍中的溶解度就会降低,这时溶解在金属镍中的碳原子就会有一部分析出到金属的表面并聚集结晶为石墨

烯。

 

[1]孟丽娟. 化学气相沉积法制备石墨烯生长机制的理论研究[D]. 2014.

[2]常全鸿. 化学气相沉积(CVD)生长高质量的石墨烯及其性能的研究[D]. 上海师范大学.

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