石墨烯及其制成设备

1. 石墨烯简介

1.1 什么是石墨烯（Graphene）

    石墨烯（Graphene）是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料，石墨烯不仅是已知材料中zui薄的一种，还非常牢固坚硬；作为单质，它在室温下传递电子的速度比已知导体都快。

1.2 石墨烯（Graphene）用途

• 石墨烯有抗菌物质
• 石墨烯能够淡化海水
• 石墨烯能够作为太阳能电池
• 石墨烯具备作为优秀的集成电路电子器件的理想性质
• 石墨烯可以用于超级电容器的导电电极，因石墨烯具有特高的表面面积对质量比例
• 石墨烯生物器件
• 作为导热材料或者热界面材料
• 单分子气体侦测等等

2. 石墨烯制备方法

2.1 化学气相沉积法(CVD)

碳氢化合物在高温下分解成碳原子沉积在镍的表面，形成石墨烯，通过轻微的化学刻蚀，使石墨烯薄膜和镍片分离得到石墨烯薄膜。

2.2 外延晶体生长法

通过加热单晶碳化硅脱除硅，在单晶(0001) 面上分解出石墨烯片层。具体过程是：将经氧气或氢气刻蚀处理得到的样品在高真空下通过电子轰击加热，除去氧化物。用俄歇电子能谱确定表面的氧化物*被移除后，将样品加热使之温度升高至1250~1450℃后恒温1~20min，从而形成极薄的石墨层。

2.3 微机械剥离法

2.4 氧化-还原法

2.5 溶剂剥离法

2.6 溶剂热法

2.7 其它方法，石墨烯的制备方法还有高温还原、光照还原、外延晶体生长法、微波法、电弧法、电化学法等。

总结：成本低，质量好的石墨烯制备还在研发当中，更多的研究单位加入到石墨烯行业当中，直接或间接会使用真空获得设备。

2.3 采用CVD制成石墨烯办法，需要在高真空的环境下，这就需要用到机械泵和分子泵。业界常使用的前级泵和分子泵主要是德国Pfeiffer公司的DUO和Hipace系列，如江南石墨烯有从伯东公司采购Hipace 300*2, DUO 20*3, HLT 560*1。其中Hipace 300是德国Pfeiffer Hipace系列300L/s抽速的涡轮分子泵，DUO 20是双级旋片泵20m3/h抽速，HLT 560是伯东公司代理的德国氦质谱检漏仪，现已升级为ASM 340.

伯东企业（上海）有限公司是德国普发*代理商。伯东真空 主营产品 德国 Pfeiffer 涡轮分子泵, 干式真空泵, 罗茨真空泵, 旋片真空泵; 应用于各种条件下的 真空测量(真空计, 真空规管); 氦质谱检漏仪；质谱分析仪；真空系统以及 Cryo pump 冷凝泵/低温泵, HVA 真空阀门, Polycold 冷冻机和美国KRI 离子源.Gamma离子泵。

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