科创中国

本发明提供一类在金属、非金属平面以及针尖基底表面大面积超快生长石墨烯的方法，所述金属基底优选为Fe、Ni、W等，非金属基底优选为玻璃、硅、氮化硅、高分子材料等。本发明针对不同材料的性质，利用脉冲电流、微波等作用于碳化后的基底材料，通过基底表面的电流原位产生大量的热，实现材料的瞬间淬火进而在材料表面生成大范围的连续单层或多层石墨烯。利用微波法在Si基的AFM探针表面生长石墨烯的结果见附图1，利用脉冲电流法在玻璃表面生长大面积石墨烯的结果见附图2。

已提交PCT专利申请和中国专利申请，申请号：CN2020/085582

本发明所述方法，可在不耐受长时间高温的材料表面生长界面接触良好的石墨烯；根据本发明提供的方法制备得到的石墨烯功能化AFM探针具有高导电性、高耐摩擦性和高空间分辨率的特点。本发明提供的方法可不受真空管式炉的尺寸限制，实现大尺寸基底材料上的石墨烯生长。将石墨烯与玻璃结合在一起，在保持透明性的基础上，同时赋予普通玻璃导电性、导热性和表面疏水性等性能。本发明提供的石墨烯生长方法具有材料和环境适应范围广、快速、能耗低等特点。以上特点有力保障了该技术的实用性转化。

国家纳米中心现有3个中国科学院重点实验室，分别是中国科学院纳米生物效应与安全性重点实验室、中国科学院纳米标准与检测重点实验室和中国科学院纳米系统与多级次制造重点实验室，涵盖了纳米器件、纳米材料、纳米生物效应与安全性、纳米表征、纳米标准、纳米制造与应用基础等6个研究室。纳米中心于2018年后成立了理论室、纳米加工实验室及智能传感室，此外还建有一个雾霾健康效应与防护北京市重点实验室和两个北京市工程中心（北京市纳米生物医学检测工程技术研究中心、北京市纳米材料工程技术研究中心等）,北京市科普基地、北京市纳米材料研发国际合作基地、国家纳米材料研发国际科技合作示范基地。纳米中心设有纳米技术发展部，建有纳米检测、纳米加工和纳米生物技术3个技术支撑平台，1个发展研究中心，是全国纳米技术标准化技术委员会（SAC/TC279）、中国合格评定国家认可委员会（CNAS）实验室技术委员会纳米专业委员会、中国微米纳米技术学会纳米科学技术分会的挂靠单位，纳米科技产业技术创新战略联盟理事长单位。纳米中心与英国皇家化学会联合主办的英文期刊《Nanoscale》受到国内外学界的广泛关注。

本发明所述方法，可在不耐受长时间高温的材料表面生长界面接触良好的石墨烯；根据本发明提供的方法制备得到的石墨烯功能化AFM探针具有高导电性、高耐摩擦性和高空间分辨率的特点。本发明提供的方法可不受真空管式炉的尺寸限制，实现大尺寸基底材料上的石墨烯生长。将石墨烯与玻璃结合在一起，在保持透明性的基础上，同时赋予普通玻璃导电性、导热性和表面疏水性等性能。本发明提供的石墨烯生长方法具有材料和环境适应范围广、快速、能耗低等特点。以上特点有力保障了该技术的实用性转化。

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