利用氢气腐蚀石墨烯薄膜,从而形成不同形状和尺寸的多孔石墨烯网,己经被广泛研究和证实1.本文研究发现,在没有通入氢气的气氛里,采用常压化学气相法,以甲烷为碳源前驱体,以氖气为载气体,在铜箔匕成功制备出多孔石墨烯网.文献研究表明,在非还原性气氛下Cu箔的表面被氧化,从而形成不活跃的Cu2O凸起,能够显著地减少石墨烯的形核密度,且通过仔细的研究发现氧化的温度越局,石墨烯的形核密度越少2.本文研究发现,在完全没有通入H2的管式炉内,制备的石墨烯薄膜是不连续的,如图1(a)扫描电镜图片所示.通过拉曼光谱分析,发现石墨烯2D峰的强度与G峰的强度比约为2,且2D峰的半局宽约为37cm-1,这些数据表明石墨烯是单层的.进一步通过扫描电镜观察样品,如图1(b-d)所示,在不连续的石墨烯薄膜许多位置都存在六边形的石墨烯孔,且孔的尺寸在50-500 nm之间,呈无规律分布.为了揭示多孔石墨烯网的形成机理,我们研究了不同条件下Cu箔的表面形貌,如图2(d-f)所示.清洗后Cu箔表面形貌,如图2(d)所示是很光滑的.随着Cu箔在纯Ar气氛围内加热,Cu箔表面被管式炉内残存的氧元素氧化,如图2(e)所示表面出现许多凸起,通入CH4一定时间后,如图2(f)所示形成石墨烯薄膜且在薄膜匕出现许多孔隙.据此,我们推测石墨烯网的生长过程,如图2(a-c)所示.首先Cu箔的表面在纯Ar气氛围内被氧化而出现许多凸起,随后通入的CH4气体在Cu箔表面分解形成大量的C元素,这些C元素以Cu箔的表面凸起为形核核心,形成石墨烯薄膜.另外,CH4气体的分解也产生部分H元素,这些H元素对这些被氧化的凸起进行还原,形成了多孔石墨烯网.