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   化學(xué)氣相沉積（CVD）可以大規(guī)模生長(zhǎng)高質(zhì)量的石墨烯薄膜，并在石墨烯的工業(yè)生產(chǎn)中顯示出可觀的潛力。但是，CVD生長(zhǎng)的石墨烯薄膜含有表面污染物，這將阻礙其潛在的應(yīng)用，例如，在電氣和光電設(shè)備以及基于石墨烯膜的應(yīng)用中。為了解決這個(gè)問(wèn)題，我們展示了一種改良的氣相反應(yīng)，利用含金屬的分子醋酸銅（II），銅(OAc)₂作為碳源，實(shí)現(xiàn)了無(wú)污染石墨烯膜即超凈石墨烯的大規(guī)模生長(zhǎng)。在高溫CVD期間，含Cu的碳源顯著增加了氣相中的Cu含量，此方法通過(guò)確保碳原料的充分分解而抑制了石墨烯表面上污染物的形成。所得到的表面清潔度約為99％的石墨烯顯示出增強(qiáng)的光學(xué)和電學(xué)性能。這項(xiàng)研究為改善石墨烯的表面清潔度質(zhì)量開辟了一條新途徑，并為通過(guò)氣相反應(yīng)方法得到的石墨烯生長(zhǎng)的機(jī)理提供了新見(jiàn)解。

Figure 1. Cu(OAc)₂衍生的石墨烯的清潔度得到提高：（a）比較Cu(OAc)₂-和CH₄-衍生的石墨烯的清潔度；不透明石墨烯的（b）AFM和（c）TEM圖像；（c）的插圖：（c）中正方形區(qū)域的FFT模式；使用Cu(OAc)₂作為碳源獲得的干凈石墨烯的（d）AFM和（e）TEM圖像；（e）的插圖：相應(yīng)TEM圖像的FFT模式（頂部）和HRTEM圖像（底部）；（f）使用TiCl₄蒸發(fā)進(jìn)行TiO₂可視化后，由Cu(OAc)₂（頂部）和CH₄（底部）生長(zhǎng)的大面積石墨烯薄膜的照片；（g）清潔（紅色）和不清潔（藍(lán)色）石墨烯上TiO₂納米顆粒的密度；插圖：依次使用Cu(OAc)₂和CH₄生長(zhǎng)石墨烯的SEM圖像。

Figure 2. Cu(OAc)₂對(duì)清潔度提高的理論研究：（a）在有（紅色）和沒(méi)有（藍(lán)色）Cu催化劑（蒸氣）的情況下，氣相中CH₄脫氫計(jì)算出的能壘；（b）氣相中Cu蒸氣在促進(jìn)碳物質(zhì)分解和抑制無(wú)定形碳形成中的作用示意圖；（c,d）使用Cu(OAc)₂（紅色）和CH₄（藍(lán)色），石墨烯生長(zhǎng)期間在邊界層中收集物質(zhì)的典型拉曼光譜（c）和（d）相應(yīng)的D峰映射。

Figure 3.（a）在聚(甲基丙烯酸甲酯)（PMMA）的幫助下，將干凈的石墨烯薄膜的AFM圖像轉(zhuǎn)印到SiO₂/Si基板上；（b）（a）中干凈的石墨烯薄膜（紅色）和片狀石墨烯（綠色）的高度直方圖；（c）以剝落的石墨烯（綠色）和PMMA膜（紫色）為參考，由Cu(OAc)₂（紅色）和CH₄（藍(lán)色）生長(zhǎng)的轉(zhuǎn)移石墨烯薄膜的摩擦直方圖；（d）（c）中列出的四個(gè)樣品的摩擦比較；插圖：SiO₂/Si基底上不清潔石墨烯的原位高度和摩擦圖像。