專利名稱：一種石墨烯/氧化石墨烯復合膜及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明屬于石墨稀材料技術領域，尤其涉及一種石墨烯/氧化石墨烯復合膜及其制備方法。
背景技術：
碳納米管和石墨烯的出現(xiàn)已經(jīng)刺激了人們將其物理和力學性質應用于器件的極大興趣。理論上和實驗上已證實它們具有很高的硬度和強度。另外還具有很高的電導率和熱導率。獨特的力學和物理性質使它們在各式各樣的器件中得到了廣泛的研究。許多研究小組在碳納米管的微執(zhí)行器方面取得了顯著成果，但基于全石墨烯材料的微執(zhí)行器及傳感器方面的研究相對較少，Small 2009，6，210介紹了一種包括碳納米管 /氧化石墨烯復合膜的材料，此材料顯示出良好的溫濕度感應性能。但碳納米管層是由納米線材料組成，而氧化石墨烯層是由納米薄片材料組成，因而兩層材料的結合性差，電導率不尚。

發(fā)明內容
發(fā)明目的為了解決現(xiàn)有技術存在的兩層材料的結合性差的缺點，本發(fā)明的目的是提供一種石墨烯/氧化石墨烯復合膜及其制備方法，由于兩層材料均為石墨烯基材料， 制備的復合膜結合性好。技術方案一種石墨烯/氧化石墨烯復合膜，由石墨烯層和氧化石墨烯層復合而成，每層厚度在50納米-1毫米之間。制備所述的石墨烯/氧化石墨烯復合膜的制備方法，具體步驟為
第一步取氧化石墨1質量份溶于10 100000質量份溶劑中，超聲或攪拌0. 2 5小時，獲得氧化石墨烯溶液。所述溶劑為水、酒精或氯仿中的任意一種。第二步將氧化石墨烯溶液置于容器中過濾或蒸發(fā)獲得成氧化石墨烯膜。過濾方式為負壓抽濾或常壓過濾中。所述蒸發(fā)方的式為常壓蒸發(fā)或負壓蒸發(fā)；所述蒸發(fā)的溫度范圍為0-100攝氏度。常壓的含義為一個大氣壓。第三步取質量份10 100000的石墨烯溶液置于裝有氧化石墨烯膜的容器中，經(jīng)過過濾或蒸發(fā)獲得石墨烯/氧化石墨烯復合膜。所述石墨烯的組成中碳比氧的原子比大于 3。所述石墨烯溶液的質量百分比濃度為0. 019Γ10%。有益效果與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下特點
本發(fā)明利用抽濾或蒸發(fā)法得到了石墨烯/氧化石墨烯的復合膜，該膜具有很好的機械性能，同時對于溫度或濕度具有很強的響應特性，且由于高溫或高濕度而導致的卷曲力相當大；不同的溫度或濕度導致的卷曲程度也不一樣大。另外當溫度或濕度降低時，該膜漸漸的展平，具有很好的可重復性。該特性使得石墨烯可以應用在微執(zhí)行器或傳感器上。


圖1為本發(fā)明的結構示意圖，圖中1為石墨烯層，2為氧化石墨烯層。
具體實施例方式以下結合實例對本發(fā)明作進一步的描述
一種石墨烯/氧化石墨烯復合膜，由石墨烯層1和氧化石墨烯層2復合而成，每層厚度在50納米-1毫米之間。 實施例1
第一步，稱取0. 01克氧化石墨，放入盛有1000克水的燒杯中，超聲30分鐘，得到均勻的氧化石墨溶液。第二步，將所得氧化石墨烯水溶液置于抽濾設備中，利用負壓抽慮，獲得氧化石墨烯膜。第三步，取碳氧比為5、質量濃度為0. 02% (石墨烯)的石墨烯氯仿溶液100克置于上述裝有氧化石墨烯膜的抽濾裝置中，利用負壓抽濾，獲得石墨烯/氧化石墨烯膜，兩層膜的厚度均為10微米。經(jīng)過測試，該膜對溫濕度的響應時間均小于1秒，可重復彎曲伸展 1000次以上。實施例2
第一步，稱取1克氧化石墨，放入盛有10克酒精的燒杯中，超聲證，得到均勻的氧化石墨溶液。第二步，將所得氧化石墨烯酒精溶液置于玻璃培養(yǎng)皿中常壓蒸發(fā)，蒸發(fā)溫度100 攝氏度，獲得氧化石墨烯膜。第三步，取碳氧比為20、質量濃度為10% (石墨烯)的石墨烯水溶液10克置于上述裝有氧化石墨烯膜的培養(yǎng)皿中，利用負壓蒸發(fā)，獲得石墨烯/氧化石墨烯膜，兩層膜的厚度分別為0. 8毫米和0. 4毫米。經(jīng)過測試，該膜對溫濕度的響應時間均小于1. 5秒，可重復彎曲伸展1000次以上。實施例3
第一步，稱取0. 5克氧化石墨，放入盛有50克氯仿的燒杯中，超聲10分鐘，得到均勻的
氧化石墨溶液。第二步，將所得氧化石墨烯氯仿溶液置于常壓過濾器中，獲得氧化石墨烯膜。第三步，取碳氧比為50、質量濃度為1% (石墨烯)的石墨烯酒精溶液10克置于上述裝有氧化石墨烯膜的過濾器中，利用常壓蒸發(fā)，獲得石墨烯/氧化石墨烯膜，兩層膜的厚度分別為100微米和50微米。經(jīng)過測試，該膜對溫濕度的響應時間均小于0. 8秒，可重復彎曲伸展1000次以上。
權利要求
1.一種石墨烯/氧化石墨烯復合膜，其特征在于由石墨烯層(1)和氧化石墨烯層(2) 復合而成，每層厚度在50納米-1毫米之間。
2.制備權利要求1所述的石墨烯/氧化石墨烯復合膜的方法，其特征在于，具體步驟為第一步取氧化石墨烯1質量份溶于10 100000質量份溶劑中，超聲或攪拌0. 2 5 小時，獲得氧化石墨烯溶液；第二步將氧化石墨烯溶液置于容器中過濾或蒸發(fā)獲得氧化石墨烯膜； 第三步取質量份10 100000的石墨烯溶液置于裝有氧化石墨烯膜的容器中，經(jīng)過過濾或蒸發(fā)獲得石墨烯/氧化石墨烯復合膜；如權利要求2所述制備石墨烯/氧化石墨烯復合膜的方法，其特征在于步驟一中溶劑為水、酒精或氯仿中的任意一種。
3.如權利要求2所述制備石墨烯/氧化石墨烯復合膜的方法，其特征在于過濾方式為負壓抽濾或常壓過濾。
4.如權利要求2所述制備石墨烯/氧化石墨烯復合膜的方法，其特征在于蒸發(fā)方式為常壓蒸發(fā)或負壓蒸發(fā)，蒸發(fā)溫度范圍為0-100攝氏度。
5.如權利要求2所述制備石墨烯/氧化石墨烯復合膜的方法，其特征在于石墨烯中碳比氧的原子比大于3 ；石墨烯溶液的質量百分比濃度為0. 019Γ10%。
全文摘要
一種石墨烯/氧化石墨烯復合膜，由石墨烯層和氧化石墨烯層組成，每層厚度在50納米-1毫米之間；制備方法為將氧化石墨烯溶液置于容器中過濾或蒸發(fā)獲得成氧化石墨烯膜，將石墨烯溶液置于裝有氧化石墨烯膜的容器中，經(jīng)過過濾或蒸發(fā)獲得石墨烯/氧化石墨烯復合膜。該膜具有很好的機械性能，同時對于溫度或濕度具有很強的響應特性，該特性使得石墨烯/氧化石墨烯的復合膜可以應用在微執(zhí)行器或傳感器上。
文檔編號B32B9/00GK102166844SQ201010607319
公開日2011年8月31日 申請日期2010年12月28日 優(yōu)先權日2010年12月28日
發(fā)明者萬能, 孫俊, 孫立濤, 尹奎波, 徐峰, 畢恒昌 申請人:東南大學