生产石墨烯（石墨烯的制备方法）

石墨烯的生产(石墨烯的制备方法)

自从石墨烯被发现以来，人们从未停止过对它的研究，石墨烯的制备方法也有很多种。

使用不需要PMMA的制造程序开发了试验工厂。为此，我们用Nafion溶液(5%当量)旋涂一英寸CVD石墨烯(生长在铜上)。接下来，在碳纤维布电极(在Vulcan催化剂上浸渍有20% Pt)和旋涂CVD石墨烯之间热压(133℃)不同厚度的Nafion全氟化膜(N212、N117和N1110)。最后，将所得结构置于过硫酸铵溶液中以蚀刻掉铜，然后在去离子水中洗涤。这个阶段，石墨烯附着在Nafion膜上；这可以通过光学和扫描电镜检查。重要的是，在我们的情况下，覆盖率可以通过每平方约10k欧姆的膜电阻率来验证；证实了我们的CVD覆盖率> 95%的光学验证。

为了测试所得薄膜的氢离子选择性，我们随后在石墨烯薄膜上蒸发Pt(2nm ),并将碳纤维布电极压在其上，形成良好的电接触。像微型装置一样，我们通过将膜暴露于输入中不同的H-D比来研究氢离子渗透。我们发现该膜保持其选择性。事实上，我们测量的质子-氘分离度约为9。相反，没有石墨烯的相同尺寸的器件完全没有显示出选择性，这与我们之前的结果一致。

当使用PMMA时，CVD石墨烯涂覆有PMMA，铜被蚀刻掉，留下PMMA涂覆的石墨烯薄膜漂浮在蚀刻溶液中。该薄膜需要转移到目标衬底上。PMMA层非常薄(nm级)，这意味着从蚀刻溶液中去除石墨烯/PMMA膜的过程特别精细。因此，很难扩大PMMA工艺的规模。生成1英寸规模的装置以在目标衬底上直接压印CVD石墨烯。

此外，评估与所述同位素分离方法相关的可能能量成本是有益的。对于Pt活化的石墨烯，其质子电导率σ为≈100mS/cm2。使用低电压V≈0 .1V来避免在-石墨烯界面形成气泡，我们可以很容易地实现质子电流I =σV≈100 a/m2。这转化为H2生产率R = I/2nae ≈ 2mol/m2(其中NA是阿伏伽德罗数)，并产生能量为IV/R = 2naev ≈ 5wh/mol或≈0 .3kWh/kg的给水。这比现有浓缩过程中较高的能量成本更有利。原则上，使用σ≈1mS/cm2的Pt活化hBN可以获得高得多的通量(100倍)。

2D质子导电膜可以由单层石墨烯和六方氮化硼(hBN)制成，其出人意料地可以穿透热质子。我们还表明，通过用催化纳米粒子装饰包括但不限于石墨烯和hBN的2D材料的单层，可以进一步降低质子势垒。因此，当用催化金属适当处理时，其他2D材料也能引起质子传导。这种原子薄质子导体的方法对于很多氢基技术都有很好的研究前景。

当然，石墨烯薄膜的制备方法还有很多，以后会一一介绍给大家。此外，重庆元世盛石墨烯膜业有限公司可以采用液相法和卷对卷工艺大批量生产石墨烯透明导电膜，而且膜的参数相当好。

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