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石墨烯导电浆料商家详细解析石墨烯掺杂技术的三大方法

石墨烯导电浆料商家详细解析石墨烯掺杂技术的三大方法

发布日期:2019-07-01 作者: 点击:

石墨烯导电浆料商家详细解析石墨烯掺杂技术的三大方法。1、化学气相沉淀法(亦叫CVD法)。化学气相沉淀,顾名思义,利用化学气体进行反应,之后的生成物再沉淀在衬底上以制备所需的物质。在石墨烯的掺杂过程中,若用此法,可以大大提高效率。因为目前有效的制备石墨烯薄膜的方法之一就是利用CVD法来制备,然而,如果我们在制备石墨烯的过程当中就加入掺杂原子,这样制出的掺杂石墨烯掺杂效率将更高。

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我们就拿制备掺氮石墨烯的过程举例吧。在利用CVD法制备掺氮石墨烯的时候,是利用甲烷(CH4)和氨气(NH3)来提供碳源和氮源在特殊的反应炉里发生高温的氧化还原反应。气态的甲烷和氨气进行反应后生成的C在高温下也呈气态,在遇到衬底后会薄薄地附在衬底表面,由于反应气体中还有N原子,它在反应当中也是有很大作用的。

在C原子沉淀在衬底的途中,因为N原子的数量也是不可忽略的,它也会随着C原子一起沉淀到衬底上,这样最终在衬底上生成的物质就是碳原子、碳原子混合薄膜,也就是我们想要制备的掺氮石墨烯薄膜。我们可以发现,这种方式制备起来效率较高,且操作也不是很困难。但就是设备技术要求较高,需要相应的一些高水平的设备才能精确无误地实现该实验,成本也是相当高的。

2、离子注入法。要使用该方法,前提是已经拥有了一张制备好的石墨烯薄膜了。因为该方法是基于石墨烯薄膜来实现的。而该方法的操作也不是很复杂,但需要一台高能离子注入设备。我们将准备好的石墨烯薄膜置入离子注入机内,之后利用离子注入机将所需掺入的杂质原子以高能粒子束的方式注入到石墨烯薄膜中。

该方法的原理其实也不难理解。我们知道,晶体表面都存在缺陷。所谓缺陷,就是晶体表面的原子排布序列出现异常,比如出现空缺等。而这样的空缺位置对于掺杂来说是相当重要的,因为我们正是要将杂质原子给“安装”在这些空缺位置中以来填补这些空位,使这个到处是空洞的晶体表面又被填的饱满,最后也就完成了掺杂的目的。

3、氧化石墨烯掺杂法。石墨烯导电浆料商家认为利用该法制备掺杂石墨烯所需要准备的是氧化石墨烯薄膜。而氧化石墨烯的制备比石墨烯的制备就要简单且耗费也不大,并且制备条件也不用高温等的苛刻条件,室温下便可进行(当然,最后还是要稍稍高温将制备的氧化石墨烯溶液烘烤成膜,但温度远没制石墨烯的高)。当有了氧化石墨烯薄膜,(我们仍以掺氮石墨烯为例)便可将该膜和一些含氮化合物如尿素或三聚氰胺等放入相应的反应炉中进行高温反应。


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关键词:石墨烯导电浆料

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