化学沉淀法制备纳米材料的影响因素有事些? 知何对化学沉淀法进行优化? 第五章利用化学气相沉积技术在铜箔等表面生长石墨烯 1.教学方法:实验 2.教学手段:多媒体 及教学重点:化学气相沉积法的原理和制各步骤 本教学难点:化学气相沉积法的原理 5.作业布置:实验报告 6.大纲要求:熟练堂据化学气相沉积法制各石墨烯的原理 7。基本内容 实验目的: 1,了解化学气相沉积系统的主要组成和使用方法 2、掌阴箔的前处理方法 不、握在阴精上原位化学气相生长的主要步 4、了解石墨烯的基本表征方法。以拉曼光谱为例进行讲解 二。实验原理 CD:利用甲烷等含碳化合物作为碳词 高温分解,在基体表面生长石烯。其生长机理可以分为渗碳析暖机制和表面生长机制。渗碳析暖机制生 100 50u CD三个主要组成因素: C源:主要为烃类,如甲烷、乙烯、乙块,达择碳源主要考虑分解温度、分解速度和分解产物三方面。 生长基体:主要包含金属箱,选择依据为:金属的熔点。溶C量。是否有稳定的金网碳化物,另外金属品体类型及品体取向也会影响石烯的生长 生长条件:气压为分为常压,低压(1010)和超低压(小于10-3a) 温度分为高温(大于800℃),中温(600-800℃)和任温(小千00℃) 三,卖龄仪器与药品 靠,丙副。盐酸,酸和案乙二醇,去离子水,聚苯乙烯,管式炉,:(0e国和,P。真空干燥前,过硫酸装,酒拉曼光谱仪 四。实验步: (1)网箱的抛光处现 实验中首先对铜箱进行表面机城抛光处乳,使铜范表面形成无划痕的镜面。用丙酮超声清洗机城抛光后的铜箱10,然后用25%盐酸超声清洗10, 最后将清洗后的铜洁进行电化学精抛光,以85%感酸和聚乙二醇)体积比为3:1的溶液为抛光液,电化学抛光电压范围为一2Y,将铜箱放置于正极进行 抛光1800s。电化学抛光结束后将铜箱经丙酮超声清洗10,再用25%盐酸超声清洗10,最后用去离子水将铜箔冲洗干净,气吹干。 《2)石堡烯的生长化学沉淀法制备纳米材料的影响因素有哪些? 如何对化学沉淀法进行优化? 第五章 利用化学气相沉积技术在铜箔等表面生长石墨烯 1. 教学方法: 实验 2. 教学手段: 多媒体 3. 教学重点: 化学气相沉积法的原理和制备步骤 4. 教学难点: 化学气相沉积法的原理 5. 作业布置: 实验报告 6. 大纲要求: 熟练掌握化学气相沉积法制备石墨烯的原理 7. 基本内容: 一. 实验目的: 1、了解化学气相沉积系统的主要组成和使用方法 2、 掌握铜箔的前处理方法 3、 掌握在铜箔上原位化学气相生长的主要步骤 4、了解石墨烯的基本表征方法,以拉曼光谱为例进行讲解 二. 实验原理 CVD:利用甲烷等含碳化合物作为碳源,高温分解,在基体表面生长石墨烯。其生长机理可以分为渗碳析碳机制和表面生长机制。渗碳析碳机制主 要原理为,对于Ni等具有较高溶C量的金属基体,碳源裂解产生的碳原子在高温时渗入,温度降低,从基体中析出成核,长大成石墨烯。表面生长机制,对于 铜等具有较低的溶C量的金属基体,高温下,气态碳源裂解生成碳原子吸附于表面,生长成石墨烯岛,再二维长大合并得到石墨烯。 CVD三个主要组成因素: C源;主要为烃类,如甲烷、乙烯、乙炔,选择碳源主要考虑分解温度、分解速度和分解产物三方面。 生长基体:主要包含金属箔,选择依据为:金属的熔点,溶C量,是否有稳定的金属碳化物,另外金属晶体类型及晶体取向也会影响石墨烯的生长。 生长条件:气压为分为常压,低压(105-10-3 Pa)和超低压(小于10-3 Pa) 温度分为高温(大于800℃),中温(600-800℃)和低温(小于600℃) 三. 实验仪器与药品 铜箔,丙酮,盐酸,磷酸和聚乙二醇,去离子水,聚苯乙烯,管式炉,Ar (300 secm)和H2,PMMA,真空干燥箱,过硫酸铵,酒精,拉曼光谱仪 四. 实验步骤: (1)铜箔的抛光处理 实验中首先对铜箔进行表面机械抛光处理,使铜箔表面形成无划痕的镜面。用丙酮超声清洗机械抛光后的铜箔10 min,然后用25%盐酸超声清洗10min, 最后将清洗后的铜箔进行电化学精抛光,以85%磷酸和聚乙二醇(PEG)体积比为3:1的溶液为抛光液,电化学抛光电压范围为I~2 V,将铜箔放置于正极进行 抛光1800s。电化学抛光结束后将铜箔经丙酮超声清洗10 min,再用25%盐酸超声清洗10 min,最后用去离子水将铜箔冲洗干净,氮气吹干。 (2)石墨烯的生长