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氧化作为一种手段，可在通过化学气相沉积法生长石墨烯之前去除铜箔上的表面污染物

[资源] 绝对单层石墨烯的大面积合成 

合成石墨烯，做一些器件，导师让搜一些文献。知识海洋中，偶尔发现一篇亮点文献，诸如大海中发现了一个灯塔，照亮了我实验的方向。有好东西，不敢私藏，拿出来给大家共享。

石墨烯合成的难题：自从2009年Ruoff组在science上介绍了铜箔基底上生长大面积单层石墨烯的文章 （见附件02.铜基底生长大面积单层石墨烯）。在铜基底上生长单层石墨烯的文章有如雨后春笋，引用ruoff2009 文章的工作大于5000件。然而，其工作的缺点在于，单层石墨烯所占总面积的比率为95%，其他的不纯度5%为双层和寡层。然而，科研工作者们，一直没有很好的解决这个问题。

对于难题的攻克：大面积绝对单层的突破，在今年的5月份得到发布，见附件文章（01.大面积绝对单层石墨烯的CVD合成）。该工作发现，这些两层或寡层的石墨烯不纯（5%）在氢气热退火的步骤中就已经形成了（石墨烯化学气相沉积，通常包括两个步骤，也就是氢气热退火，以及含碳前驱体反应沉积石墨烯）。因为，为了消除这些不纯，作者提出了用空气灼烧不纯的概念，即在石墨烯不纯（碎片）形成后，引入微量空气，进行高温灼烧。因此达到了清洁铜箔表面的效果。

在此之后，通过一个普通的化学气相沉积，作者实现了绝对单层石墨烯的合成（有原子力显微镜，扫描电镜，拉曼mapping, 透射电镜等多种手段加以佐证）。在电子支撑材料上，展示了转移后的接近2cm*1.5cm尺寸的大面积石墨烯照片。

此种合成方法，适宜于初学CVD制备石墨烯的同学，以及做石墨烯中等水平的同学学习了。

扩展阅读：该研究团队，还利用这个干净的铜基底，利用dip coating的方法，在表面吸附了一些有机溶剂分子（例如酒精，异丙醇，丙酮等等），然后，通过一步氢气热退火，来获取了高质量的石墨烯flake （碎片）阵列。见附件文章：（03. 一步法利用吸附的有机分子生长高质量的石墨烯）

http://muchong.com/t-9373352-1

Oxidation as A Means to Remove Surface Contaminants on Cu Foil Prior to Graphene Growth by Chemical Vapor Deposition

Journal of Physical Chemistry C

氧化作为一种手段，可在通过化学气相沉积法生长石墨烯之前去除铜箔上的表面污染物

制造石墨烯的最常见途径之一是化学气相沉积（CVD）。这主要是因为它具有扩大工艺规模和生产大面积石墨烯的潜力。对于大面积单层合成来说，Cu可能是最受欢迎的基材，因为它的碳溶解度低，可以形成均匀的石墨烯单层片材。此过程需要非常干净的基材。在这项工作中，我们着眼于常见预处理的效率，例如蚀刻或用溶剂擦拭，并将它们与1025°C的氧化处理，然后通过在H 2中进行退火的还原工艺进行比较。。氧化/还原过程显示出更高的效率，可以形成大面积均匀的单层石墨烯，而不会存在由铜表面有机污染物形成的其他石墨烯薄片。

更新日期：2015-06-01

https://www.x-mol.com/paper/14235?adv

Oxidation as A Means to Remove Surface Contaminants on Cu Foil Prior to Graphene Growth by Chemical Vapor Deposition
The Journal of Physical Chemistry C ( IF 4.126 ) Pub Date : 2015-06-01 00:00:00 , DOI: 10.1021/acs.jpcc.5b03911
Jinbo Pang,Alicja Bachmatiuk,Lei Fu,Chenglin Yan,Mengqi Zeng,Jiao Wang,Barbara Trzebicka,Thomas Gemming,Juergen Eckert,Mark H. Rummeli

One of the more common routes to fabricate graphene is by chemical vapor deposition (CVD). This is primarily because of its potential to scale up the process and produce large area graphene. For the synthesis of large area monolayer Cu is probably the most popular substrate since it has a low carbon solubility enabling homogeneous single-layer sheets of graphene to form. This process requires a very clean substrate. In this work we look at the efficiency of common pretreatments such as etching or wiping with solvents and compare them to an oxidation treatment at 1025 °C followed by a reducing process by annealing in H2. The oxidation/reduction process is shown to be far more efficient allowing large area homogeneous single layer graphene formation without the presence of additional graphene flakes which form from organic contamination on the Cu surface.

https://www.x-mol.com/paper/14235?adv