CVD石墨烯薄膜一般是指通過(guò)CVD方法制備的單層石墨烯。因?yàn)樗菃螌拥?，所以其?qiáng)度、導(dǎo)電性和透明度相對(duì)較好。石墨烯是已知強(qiáng)度很高的材料之一，它還具有良好的韌性，可以彎曲。石墨烯的理論楊氏模量為1.0tpa，固有抗拉強(qiáng)度為130gpa。氫等離子體改性的還原石墨烯也具有很好的強(qiáng)度，平均模量可以大于0.25tpa。下面介紹一下CVD石墨烯基本知識(shí)：

一、 CVD石墨烯的主要生長(zhǎng)路徑

1、“直接生長(zhǎng)”，催化裂化產(chǎn)生的碳原子直接在催化劑表面成核，然后生長(zhǎng)成石墨烯薄膜;

2、“迂回生長(zhǎng)”，催化裂化表面碳原子滲入本體相，溶解，然后在表面沉淀，成核并生長(zhǎng)形成石墨烯膜。兩條平行生長(zhǎng)路徑的貢獻(xiàn)取決于金屬催化劑的碳溶解能力、金屬碳化物的形成及其在生長(zhǎng)溫度下的化學(xué)穩(wěn)定性。

二、 CVD石墨烯的基本制備過(guò)程是：

將母材金屬箔放入爐內(nèi)，注入氫氣、氬氣或氮?dú)獗Ｗo(hù)，加熱至約1000℃，穩(wěn)定溫度，保持約20min;然后停止供給保護(hù)氣體，改為供給碳源(如甲烷)氣體，約30min，反應(yīng)完成;切斷電源，關(guān)閉沼氣，然后通入保護(hù)氣體排出沼氣。在保護(hù)氣體環(huán)境中，直到管道冷卻至室溫，取出金屬箔，并在金屬箔上獲得石墨烯。襯底是石墨烯生長(zhǎng)的重要條件。目前，有8～10種過(guò)渡金屬(如Fe、Ru、Co、Rh、IR、Ni、PD、Pt、Cu、AU)和合金(如Co-Ni、AU-Ni、Ni-Mo、不銹鋼)可以用作制備石墨烯的基底金屬。過(guò)渡金屬在石墨烯的CVD生長(zhǎng)中既是基質(zhì)又是催化劑。

三、 常見(jiàn)的CVD石墨烯薄膜種類(lèi)

硅基石墨烯膜、泡沫塑料石墨烯膜、藍(lán)寶石基石墨烯膜、石英基石墨烯膜、銅基石墨烯膜、單面生長(zhǎng)銅基石墨烯膜、pet石墨烯膜、懸浮式自助轉(zhuǎn)移石墨烯膜、氧化硅基石墨烯膜、鎳泡沫石墨烯膜(3D石墨烯)、自助轉(zhuǎn)移鎳泡沫石墨烯膜等，CVD可以制備大面積單層石墨烯薄膜和多層石墨烯薄膜，以滿(mǎn)足不同客戶(hù)的需求。

四、 CVD石墨烯的抗菌原理

1、物理切割方法，即細(xì)菌與石墨烯基材料直接接觸后，鋒利的材料層刺穿細(xì)菌膜，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)容物流出并殺死細(xì)菌;

2、氧化應(yīng)激途徑，即細(xì)胞膜與石墨烯基材料直接接觸后，通過(guò)電荷轉(zhuǎn)移或活性氧生成刺激自由基反應(yīng)，從而破壞細(xì)菌和重要生物大分子的膜結(jié)構(gòu)并死亡;

3、破壞脂質(zhì)分子途徑，即石墨烯納米片可以在短時(shí)間內(nèi)插入細(xì)菌細(xì)胞膜中提取磷脂成分，或直接擴(kuò)散到細(xì)胞膜表面，導(dǎo)致脂質(zhì)分子翻轉(zhuǎn)，導(dǎo)致細(xì)菌開(kāi)裂和死亡。