甲烷吸附和碳原子热扩散规律对三维网状石墨烯生长均匀性及其热导率影响的研究

基金项目类型：

国家自然科学基金

基金项目编号：

51506012

来源网站：

国家自然科学基金委员会

来源网址：

http://www.nsfc.gov.cn/

负责人：

唐波

完成单位：

常州大学

中文关键词：

三维网状石墨烯; 甲烷吸附; 碳原子扩散; 生长动力学; 热导率;

项目类型：

青年科学基金项目

语种：

中文

开始日期：

2016-01-01

结束日期：

2018-12-31

中文摘要：

石墨烯有望取代传统材料在热输运领域发挥重要作用。采用化学气相沉积制备三维网状石墨烯已引起科学界的广泛关注,但其生长过程中的关键热科学问题没有得到系统研究。本课题将围绕高温条件下，泡沫镍表面甲烷吸附、裂解及后续碳原子扩散制备三维网状石墨烯的传质过程开展研究。探究甲烷和氢气对衬底表面有效吸附位的竞争规律；阐明反应温度和气氛比例对此竞争吸附的影响规律；揭示衬底表面甲烷覆盖率对三维网状石墨烯厚度均匀性及热导率的影响。进一步研究反应时间、衬底降温速率对碳原子传质的影响规律，实现碳原子扩散的均匀性及速率的合理性；揭示碳原子扩散对三维网状石墨烯层数的影响。采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜和拉曼光谱等对产物进行均匀性和层数表征；采用激光热导仪和差示扫描量热仪测试计算产物的热导率。本课题将揭示三维网状石墨烯生长的基本传质规律，完善其生长动力学，指导厚度均匀、层数可控且具有高热导率的三维网状石墨烯的制备。