本發(fā)明涉及磷烯復(fù)合材料領(lǐng)域，尤其涉及一種硫摻雜磷烯的制備方法。

背景技術(shù)：

磷烯材料是新型的二維磷納米材料，其特殊的微觀穩(wěn)定結(jié)構(gòu)使其具有優(yōu)異的電化學性能和熱傳導(dǎo)性能，因此磷烯材料在電子通信、交通運輸?shù)阮I(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景。

磷烯的環(huán)境穩(wěn)定性較差，磷原子較強的化學活性使其容易被氧氣、水等物質(zhì)侵蝕而失去原有性能，在使用時必須通過設(shè)備或其他方法進行嚴格保護，否則會因侵蝕而迅速分解，這使其在實際使用過程中受到大幅限制。另外，磷烯的機械性能較弱，在實際應(yīng)用過程中易受到外力而受到破壞。

在現(xiàn)有技術(shù)中，對磷烯的環(huán)境不穩(wěn)定性(即容易被氧化侵蝕的缺點)沒有很好的處理方法，且沒有出現(xiàn)硫摻雜磷烯及其合成方法。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足之處，本發(fā)明提供了一種硫摻雜磷烯的制備方法，可以將硫元素摻雜到磷烯中，使磷烯具有很好的抗氧化性能，不僅磷烯的物理化學性能不會被破壞，而且操作簡單、對設(shè)備要求低、產(chǎn)品質(zhì)量好、產(chǎn)率高，產(chǎn)品可廣泛用到電子通信、交通運輸?shù)阮I(lǐng)域。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種硫摻雜磷烯的制備方法，包括：將磷烯置于等離子體氣相沉積設(shè)備中，并抽真空至壓強為5pa以下，再向該離子體氣相沉積設(shè)備中充入含硫氣體，直至該離子體氣相沉積設(shè)備的內(nèi)部壓強為100～1000pa，然后在1～60min內(nèi)升溫至200～1000℃，并在射頻功率5～500w下轟擊磷烯1～360min，之后降溫至室溫，從而制得硫摻雜磷烯。

優(yōu)選地，所述的含硫氣體為硫化氫、硫蒸汽、一氧化硫、二氧化硫中的至少一種。

優(yōu)選地，向離子體氣相沉積設(shè)備中充入氣體的流量為5～100sccm。

由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明所提供的硫摻雜磷烯的制備方法將磷烯置于等離子體氣相沉積設(shè)備中，并使用射頻電源對該等離子體氣相沉積設(shè)備中的含硫氣體進行電離，對磷烯進行轟擊，同時對加熱溫度、內(nèi)部壓強、射頻功率、轟擊時間進行控制，從而將硫元素摻雜到磷烯中，形成了硫摻雜磷烯；與單純的磷烯不同，該硫摻雜磷烯中的硫原子可使其具有很好的抗氧化性能，并保證磷烯優(yōu)異的物理化學性能不被破壞，仍然具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、穩(wěn)定性、柔性等性能，因此本發(fā)明所提供的硫摻雜磷烯的制備方法不僅能使磷烯的物理化學性能不會被破壞，而且操作簡單、對設(shè)備要求低、產(chǎn)品質(zhì)量好、產(chǎn)率高，產(chǎn)品可廣泛用到電子通信、交通運輸?shù)阮I(lǐng)域。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。

圖1為本發(fā)明實施例1所制備的硫摻雜磷烯的掃描電子顯微鏡照片。

具體實施方式

下面結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明的保護范圍。

下面對本發(fā)明所提供的硫摻雜磷烯的制備方法進行詳細描述。

一種硫摻雜磷烯的制備方法，包括：將磷烯置于等離子體氣相沉積設(shè)備中，并抽真空至壓強為5pa以下，再向該離子體氣相沉積設(shè)備中充入含硫氣體，充入氣體的流量為5～100sccm，直至該離子體氣相沉積設(shè)備的內(nèi)部壓強為100～1000pa，然后在1～60min內(nèi)升溫至200～1000℃，并在射頻功率5～500w下轟擊磷烯1～360min，之后降溫至室溫，從而制得硫摻雜磷烯。

其中，所述的含硫氣體為硫化氫、硫蒸汽、一氧化硫、二氧化硫中的至少一種。

具體地，本發(fā)明所提供的硫摻雜磷烯的制備方法將磷烯置于等離子體氣相沉積設(shè)備中，并使用射頻電源對該等離子體氣相沉積設(shè)備中的含硫氣體進行電離，對磷烯進行轟擊，同時對加熱溫度、內(nèi)部壓強、射頻功率、轟擊時間進行控制，從而將硫元素摻雜到磷烯中，形成了硫摻雜磷烯；與單純的磷烯不同，該硫摻雜磷烯中的硫原子可使其具有很好的抗氧化性能，并保證磷烯優(yōu)異的物理化學性能不被破壞，仍然具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、穩(wěn)定性、柔性等性能，因此本發(fā)明所提供的硫摻雜磷烯的制備方法不僅能使磷烯的物理化學性能不會被破壞，而且操作簡單、對設(shè)備要求低、產(chǎn)品質(zhì)量好、產(chǎn)率高，產(chǎn)品可廣泛用到電子通信、交通運輸?shù)阮I(lǐng)域。

為了更加清晰地展現(xiàn)出本發(fā)明所提供的技術(shù)方案及所產(chǎn)生的技術(shù)效果，下面以具體實施例對本發(fā)明實施例所提供的硫摻雜磷烯的制備方法進行詳細描述。

實施例1

一種硫摻雜磷烯的制備方法，其具體步驟可以包括：將磷烯置于等離子體氣相沉積設(shè)備中，并抽真空至壓強為5pa以下，再向該離子體氣相沉積設(shè)備中充入硫化氫，充入氣體的流量為5sccm，直至該離子體氣相沉積設(shè)備的內(nèi)部壓強為100pa，然后在60min內(nèi)升溫至200℃，并在射頻功率5w下轟擊磷烯360min，之后降溫至室溫，從而制得如圖1所示的硫摻雜磷烯。

實施例2

一種硫摻雜磷烯的制備方法，其具體步驟可以包括：將磷烯置于等離子體氣相沉積設(shè)備中，并抽真空至壓強為5pa以下，再向該離子體氣相沉積設(shè)備中充入硫化氫，充入氣體的流量為20sccm，直至該離子體氣相沉積設(shè)備的內(nèi)部壓強為250pa，然后在45min內(nèi)升溫至400℃，并在射頻功率700w下轟擊磷烯250min，之后降溫至室溫，從而制得硫摻雜磷烯。

實施例3

一種硫摻雜磷烯的制備方法，其具體步驟可以包括：將磷烯置于等離子體氣相沉積設(shè)備中，并抽真空至壓強為5pa以下，再向該離子體氣相沉積設(shè)備中充入一氧化硫，充入氣體的流量為50sccm，直至該離子體氣相沉積設(shè)備的內(nèi)部壓強為500pa，然后在30min內(nèi)升溫至600℃，并在射頻功率250w下轟擊磷烯150min，之后降溫至室溫，從而制得硫摻雜磷烯。

實施例4

一種硫摻雜磷烯的制備方法，其具體步驟可以包括：將磷烯置于等離子體氣相沉積設(shè)備中，并抽真空至壓強為5pa以下，再向該離子體氣相沉積設(shè)備中充入硫化氫和二氧化硫混合氣體，充入氣體的流量為75sccm，直至該離子體氣相沉積設(shè)備的內(nèi)部壓強為800pa，然后在10min內(nèi)升溫至800℃，并在射頻功率400w下轟擊磷烯60min，之后降溫至室溫，從而制得硫摻雜磷烯。

實施例5

一種硫摻雜磷烯的制備方法，其具體步驟可以包括：將磷烯置于等離子體氣相沉積設(shè)備中，并抽真空至壓強為5pa以下，再向該離子體氣相沉積設(shè)備中充入二氧化硫，充入氣體的流量為100sccm，直至該離子體氣相沉積設(shè)備的內(nèi)部壓強為1000pa，然后在1min內(nèi)升溫至1000℃，并在射頻功率500w下轟擊磷烯1min，之后降溫至室溫，從而制得硫摻雜磷烯。

綜上可見，本發(fā)明實施例可以將硫元素摻雜到磷烯中，使磷烯具有很好的抗氧化性能，不僅磷烯的物理化學性能不會被破壞，而且操作簡單、對設(shè)備要求低、產(chǎn)品質(zhì)量好、產(chǎn)率高，產(chǎn)品可廣泛用到電子通信、交通運輸?shù)阮I(lǐng)域。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護范圍為準。