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自支撐透明導(dǎo)電石墨烯薄膜的制備方法與流程

文檔序號(hào):12338838閱讀:來(lái)源:國(guó)知局

技術(shù)特征:

1.一種自支撐透明導(dǎo)電石墨烯薄膜的制備方法,包括以下步驟:

a. Langmuir-Blodgett法在水面上制得氧化石墨烯層;

b.用濾膜從水面上垂直拉起一層氧化石墨烯A,得到濾膜與氧化石墨烯A復(fù)合的材料I,所述濾膜為硝酸纖維和醋酸纖維制成的水系微孔濾膜;

c.將b步所得材料I在有機(jī)胺的水溶液中浸泡,使氧化石墨烯A的表面共價(jià)連接有有機(jī)胺層,制得濾膜、氧化石墨烯及有機(jī)胺復(fù)合的材料II,所述有機(jī)胺為大分子聚合物或小分子有機(jī)物,且每個(gè)分子帶有兩個(gè)以上的氨基或亞氨基;

d.用材料II從a步所述水面上垂直拉起一層氧化石墨烯B,干燥后,得到有機(jī)胺層與上下層的氧化石墨烯A和氧化石墨烯B共價(jià)連接的夾心復(fù)合材料;

e.任選地,重復(fù)步驟b-d,使有機(jī)胺與氧化石墨烯共價(jià)連接的夾心復(fù)合材料的層數(shù)增加;

f.將上步所得夾心復(fù)合材料,用丙酮水溶液潤(rùn)濕至材料變軟,然后用丙酮浸泡材料至其濾膜被完全溶解掉,得到材料IV;

g.還原材料IV中的氧化石墨烯,得到自支撐透明導(dǎo)電的石墨烯薄膜。

2.如權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征是,步驟f所述丙酮水溶液中,丙酮的體積分?jǐn)?shù)為50-70%,優(yōu)選為60%。

3.如權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征是,步驟f所述丙酮水溶液潤(rùn)濕的時(shí)間為8-12秒,優(yōu)選為10秒。

4.如權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征是,所述有機(jī)胺為芳香胺或烷基胺,如乙二胺、苯二胺或三聚氰胺。

5.如權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征是,步驟c所述有機(jī)胺的水溶液中,有機(jī)胺的濃度為0.05-10 mg/mL,優(yōu)選為0.2mg/mL。

6.如權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征是,步驟a所述 Langmuir-Blodgett法包括將氧化石墨烯的正丁醇溶液滴加到水面上,優(yōu)選正丁醇溶液中氧化石墨烯的濃度為0.01-1 mg/mL,更優(yōu)選為0.02 mg/mL。

7.如權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征是,所述步驟a所述 Langmuir-Blodgett法在擠壓石墨烯時(shí)的最終表面壓力為20-30mN/m2,優(yōu)選為25mN/m2。

8.如權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征是,所述還原反應(yīng)使用的還原劑為氫碘酸、水合肼或硼氫化鈉,反應(yīng)溫度為25-100 oC,優(yōu)選為40oC、60oC或100oC。

9.如權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征是,步驟g還包括還原反后,用金屬圈將還原后的材料從其洗滌溶劑中撈出,去除金屬圈,得到自支撐透明導(dǎo)電的石墨烯薄膜;可選地,去除金屬圈前,將材料進(jìn)行干燥,所述干燥的溫度為20-45 oC,濕度為20-60 %,優(yōu)選在40 oC、濕度50%的條件下干燥。

10.權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)制備方法制得的石墨烯薄膜。

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