本发明涉及一种负碳技术，具体涉及镓基合金室温相变还原碳氧化物制备二维碳薄膜的方法。
背景技术：
1、本节中的陈述仅提供与本申请公开相关的背景信息，并且可能不构成现有技术。
2、温室气体排放和全球变暖已成为重要的共性问题，二氧化碳(co2)是普遍存在且广泛分布的温室气体之一。二氧化碳的负排放技术及功能化应用是稳定气候环境、保证能源供应及减少化石燃料使用的一种有效策略。将co2转化为固体产物或增值化学品，既可以重新作为燃料本身，也可以作为重要的化工和电子器件原料，因此，能够使co2在较低能源消耗的条件下逆向转化为含碳的功能材料已成为相关领域的新兴研究重点。co作为排放量最大的大气污染物，能够通过ho自由基氧化作用，形成co2，针对其有效的治理方法也亟待提出。
3、二维碳薄膜具有优异的电学、热学及力学性能，在柔性电子、全碳电路等前沿领域具有广阔的应用前景。目前制备二维碳薄膜的主要方式有热分解碳化硅法、剥离法、取向附生法以及化学气相沉积法(cvd)，最常用、最简单易得的方式是化学气相沉积法(cvd)。化学气相沉积需要达到高温、高压等条件，还需要利用加热、等离子激励或光辐射等各种能源，制备的过程仍然较为复杂。
4、液态金属通常为镓基低熔点合金，是一种具有相当独特的物理或化学行为的新型功能材料，其具有安全无毒、高沸点、高反射率、低电阻、高灵活性、流动性和自愈合等特点，并在室温下保持液态。这些特性使它们能够突破许多传统的技术瓶颈，并在众多应用得到广泛的应用。特别地，室温液态金属在含微量的氧气的环境中其表面自发、瞬间氧化，并形成≈1-3nm的金属氧化物薄层，从而改变其表面性能。室温液态金属的表面对异物很敏感，其表面结构和特性很大程度上依赖于外部环境。基于此，镓基合金在液相转变后具有优异的表面化学活性，这为含氧分子二氧化碳的分解及功能化转变提供了良好的平台和机会。
技术实现思路
1、本发明的目的在于：针对目前污染气体co和co2大量排放而二维碳薄膜生产条件苛刻等问题，提供了镓基合金室温相变还原碳氧化物制备二维碳薄膜的方法，能够在室温下进行的co和co2的还原，并同时能够直接生成具有二维碳纳米结构的碳和镓氧化物。
2、本发明的技术方案如下：
3、镓基合金室温相变还原碳氧化物制备二维碳薄膜的方法，包括如下步骤：
4、步骤s1：在容器中加入含镓的混合金属颗粒并密封；
5、步骤s2：去除容器中的空气，置换为高纯度co或co2气体(纯度为99.99％)；
6、步骤s3：在25-200℃条件下持续搅拌；在25-200℃条件下能够融化为液态的即认为属于液态金属；
7、步骤s4：含镓的混合金属颗粒转变为液相，并将co或co2气体还原为二维碳薄膜覆盖在液态金属表面，
8、步骤s5：待含镓的混合金属颗粒完全融化后，即反应结束后，采用常规固液分离方法分离液态金属和二维碳薄膜，即可得到二维碳薄膜。例如，能够为过滤或使用注射器抽取液态金属。
9、根据一种优选的实施方式，所述含镓的混合金属颗粒包括镓金属颗粒和铟、锡、铋、锗、镍、硅的其中一种或多种的颗粒。
10、根据一种优选的实施方式，步骤s1中，所述含镓的混合金属颗粒直径为1.0-5.0mm。在该颗粒直径范围内，颗粒的熔化速度适宜，能够保证还原效果。低于该颗粒直径范围时，颗粒难以制备，成本较高；高于该颗粒直径范围时，颗粒的熔化速度太慢，还原效果不佳。
11、根据一种优选的实施方式，所述镓、铟、锡、铋、锗、镍、硅颗粒为高纯度的金属，纯度为99.9％。
12、根据一种优选的实施方式，所述含镓的混合金属颗粒中镓的质量比为30-95％，超出该比例后的镓基合金将无法在室温下保持液态。
13、与现有的技术相比本发明的有益效果是：
14、1、镓基合金室温相变还原碳氧化物制备二维碳薄膜的方法，本申请的含镓的混合金属颗粒利用自身不断熔化混合形成液态金属的过程中的高表面活性，能够在室温下自发分解co或co2气体，并生成二维碳薄膜和氧化镓；操作步骤简单，反应条件温和易达到，实现室温条件下一步制备出二维碳薄膜，后续只需要简单的分离步骤即可得到二维碳薄膜纯品；不仅实现了大气污染物co和co2的分解和功能化转变，并且实现了高性能二维碳薄膜的简单制备；
15、2、本专利及时、系统地研究和指导了室温液态金属的合成策略、表面活性、二氧化碳分解应用的研究，为能源、环境、化工、电子及纳米功能材料等多个领域提供了新的途径，也为室温液态金属的特殊功能化应用提供了新的思路和基础。
1.镓基合金室温相变还原碳氧化物制备二维碳薄膜的方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的镓基合金室温相变还原碳氧化物制备二维碳薄膜的方法，其特征在于，步骤s1中，所述含镓的混合金属颗粒包括镓金属颗粒和铟、锡、铋、锗、镍、硅的其中一种或多种的颗粒。
3.根据权利要求2所述的镓基合金室温相变还原碳氧化物制备二维碳薄膜的方法，其特征在于，步骤s1中，所述含镓的混合金属颗粒直径为1.0-5.0mm。
4.根据权利要求2所述的镓基合金室温相变还原碳氧化物制备二维碳薄膜的方法，其特征在于，所述含镓的混合金属颗粒中镓的质量比为30-95％。
