多孔石墨烯薄膜的制备方法、多孔石墨烯薄膜及电子产品技术

一种多孔石墨烯薄膜的制备方法、多孔石墨烯薄膜及电子产品。该多孔石墨烯薄膜的制备方法包括：将石墨烯的分散液和颗粒物的分散液混合，进行成膜处理以形成石墨烯/颗粒物混合薄膜；去除所述石墨烯/颗粒物混合薄膜中的所述颗粒物以形成多孔石墨烯薄膜。利用该方法制备出的多孔石墨烯薄膜具有较高的比表面积，还具有优异的导电性能。

Preparation of porous graphene film, porous graphene film and electronic products

【技术实现步骤摘要】
多孔石墨烯薄膜的制备方法、多孔石墨烯薄膜及电子产品
本公开的实施例涉及一种多孔石墨烯薄膜的制备方法、多孔石墨烯薄膜及电子产品。
技术介绍
石墨烯是一种由碳原子以sp2杂化方式形成的蜂窝状平面薄膜，是一种只有一个原子层厚度的准二维材料。石墨烯的如此独特的碳二维纳米结构使其具有较高的电导率、良好的导热性能及优异的化学稳定性，近年来被广泛研究，被认为是理想的新一代导电薄膜。石墨烯的理论比表面积高达2630m2g-1，但是由于石墨烯片层的自堆积现象，导致在实际应用中石墨烯的可应用比表面积远小于该值。
技术实现思路
本公开至少一实施例提供一种多孔石墨烯薄膜的制备方法，包括：将石墨烯的分散液和颗粒物的分散液混合，进行成膜处理以形成石墨烯/颗粒物混合薄膜；去除所述石墨烯/颗粒物混合薄膜中的所述颗粒物以形成多孔石墨烯薄膜。例如，本公开至少一实施例提供的一种多孔石墨烯薄膜的制备方法中，所述石墨烯为还原的氧化石墨烯。例如，本公开至少一实施例提供的一种多孔石墨烯薄膜的制备方法，还包括：制备氧化石墨烯，然后将所述氧化石墨烯还原以得到所述还原的氧化石墨烯。例如，本公开至少一实施例提供的一种多孔石墨烯薄膜的制备方法中，使用Hummers法制备所述氧化石墨烯。例如，本公开至少一实施例提供的一种多孔石墨烯薄膜的制备方法中，所述颗粒物为有机聚合物颗粒物或无机颗粒物。例如，本公开至少一实施例提供的一种多孔石墨烯薄膜的制备方法中，所述有机聚合物颗粒物为聚苯乙烯颗粒物、聚吡咯颗粒物或聚苯胺颗粒物；所述无机物颗粒物为二氧化硅颗粒物、二氧化钛颗粒物或二氧化锰颗粒物。例如，本公开至少一实施例提供的一种多孔石墨烯薄膜的制备方法中，所述聚苯乙烯颗粒物为直径为约0.3微米-3.0微米的聚苯乙烯微球。例如，本公开至少一实施例提供的一种多孔石墨烯薄膜的制备方法，还包括：以苯乙烯为单体，以偶氮二异丁腈为引发剂制备所述聚苯乙烯微球。例如，本公开至少一实施例提供的一种多孔石墨烯薄膜的制备方法中，使用抽滤法形成所述石墨烯/颗粒物混合薄膜。例如，本公开至少一实施例提供的一种多孔石墨烯薄膜的制备方法中，配制还原的氧化石墨烯分散液和颗粒物分散液，并将所述还原的氧化石墨烯分散液和所述颗粒物分散液混合以形成混合液，调节所述混合液pH值使所述混合液呈碱性，之后进行所述成膜处理。例如，本公开至少一实施例提供的一种多孔石墨烯薄膜的制备方法中，调节所述混合液pH值至约9-11。例如，本公开至少一实施例提供的一种多孔石墨烯薄膜的制备方法中，使用溶液浸泡法或高温煅烧法去除所述石墨烯/颗粒物混合薄膜中的所述颗粒物。例如，本公开至少一实施例提供的一种多孔石墨烯薄膜的制备方法中，使用四氢呋喃、甲苯、二氯甲烷或酸溶液溶解所述石墨烯/颗粒物混合薄膜中的所述颗粒物以去除所述颗粒物；或者使用高于所述颗粒物熔点的温度对所述石墨烯/颗粒物混合薄膜进行高温煅烧使所述石墨烯/颗粒物混合薄膜中的所述颗粒物熔融以去除所述颗粒物。本公开至少一实施例提供一种多孔石墨烯，由上述任一方法制备。本公开至少一实施例提供的一种电子产品，包括上述多孔石墨烯薄膜制备作为导电层。附图说明为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本公开的一些实施例，而非对本公开的限制。图1为本公开一实施例提供的多孔石墨烯薄膜的制备方法的示意图1；图2为本公开一实施例提供的多孔石墨烯薄膜的制备方法的示意图2；图3为本公开一实施例提供的多孔石墨烯薄膜截面的扫描电镜图。具体实施方式为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。虽然具有多孔结构的石墨烯薄膜通常具有较高的比表面积，但是石墨烯片层容易产生自堆积现象，导致石墨烯在实际应用中的可应用比表面积远小于其理论值。多孔石墨烯薄膜通常采用气相沉积法、静电喷雾法等方法制备，这些方法制备过程复杂、成本高，不适于大规模生产。本公开至少一实施例提供一种多孔石墨烯薄膜的制备方法，包括：将石墨烯的分散液和颗粒物的分散液混合，进行成膜处理以形成石墨烯/颗粒物混合薄膜；去除所述石墨烯/颗粒物混合薄膜中的所述颗粒物以形成多孔石墨烯薄膜。本公开至少一实施例提供一种由上述方法制备的多孔石墨烯。本公开至少一实施例提供一种包括上述多孔石墨烯薄膜作为导电层的电子产品。下面通过几个具体的实施例对本公开的多孔石墨烯薄膜的制备方法、多孔石墨烯薄膜及电子产品进行说明。实施例一本实施例提供一种多孔石墨烯薄膜的制备方法，如图1所示，该方法包括步骤S101-S103。步骤S101：将石墨烯的分散液和颗粒物的分散液混合。本实施例中，将原料石墨烯和颗粒物分别配置成石墨烯的分散液和颗粒物的分散液。石墨烯和颗粒物可以是市售的，也可以是自制的。本实施例中，石墨烯可以为各种适当形式，例如可以为还原的氧化石墨烯(RGO)，经过还原的氧化石墨烯与氧化石墨烯相比其含氧官能团减少，因此具有更好的导电性。本实施例中，颗粒物例如可以为有机聚合物颗粒物或无机颗粒物等合适的颗粒物，该无机颗粒物例如可以为例如直径为0.3微米-3微米的二氧化硅颗粒物、二氧化钛颗粒物或二氧化锰颗粒物。有机聚合物颗粒物例如可以为聚苯乙烯(PS)颗粒物、聚吡咯颗粒物或聚苯胺颗粒物，例如直径为0.3微米-3微米的聚苯乙烯微球等。这些颗粒物表面疏水并且具有π电子，因此可以通过石墨烯与颗粒物之间的疏水作用和π电子相互作用而产生自组装，进而使石墨烯与颗粒物很好地复合。本实施例中，例如可以将石墨烯和颗粒物分别与蒸馏水混合从而配置成石墨烯的分散液和颗粒物的分散液。例如，当本实施例选用的石墨烯为还原的氧化石墨烯(RGO)，选用的颗粒物为直径为约1.5微米的聚苯乙烯(PS)微球时，例如可以分别将还原的氧化石墨烯和聚苯乙烯微球与蒸馏水混合从而配置成例如(0.1-1)g/L(例如0.2g/L)的还原的氧化石墨烯分散液与(0.1-1)g/L(例如0.1g/L)的聚苯乙烯微球分散液。本实施例中，例如可以以还原的氧化石墨烯与聚苯乙烯微球的质量比为(10-20):1的比例，例如15:1的比例将还原的氧化石墨烯分散液与聚苯乙烯微球分散液进行混合。例如在一个实施例中，将75mL的浓度为0.2g/L的还原的氧化石墨烯分散液与10mL的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多孔石墨烯薄膜的制备方法，包括：将石墨烯的分散液和颗粒物的分散液混合，进行成膜处理以形成石墨烯/颗粒物混合薄膜；去除所述石墨烯/颗粒物混合薄膜中的所述颗粒物以形成多孔石墨烯薄膜。

【技术特征摘要】
1.一种多孔石墨烯薄膜的制备方法，包括：将石墨烯的分散液和颗粒物的分散液混合，进行成膜处理以形成石墨烯/颗粒物混合薄膜；去除所述石墨烯/颗粒物混合薄膜中的所述颗粒物以形成多孔石墨烯薄膜。2.根据权利要求1所述的多孔石墨烯薄膜的制备方法，其中，所述石墨烯为还原的氧化石墨烯。3.根据权利要求2所述的多孔石墨烯薄膜的制备方法，还包括：制备氧化石墨烯，然后将所述氧化石墨烯还原以得到所述还原的氧化石墨烯。4.根据权利要求3所述的多孔石墨烯薄膜的制备方法，其中，使用Hummers法制备所述氧化石墨烯。5.根据权利要求1所述的多孔石墨烯薄膜的制备方法，其中，所述颗粒物为有机聚合物颗粒物或无机颗粒物。6.根据权利要求5所述的多孔石墨烯薄膜的制备方法，其中，所述有机聚合物颗粒物为聚苯乙烯颗粒物、聚吡咯颗粒物或聚苯胺颗粒物；所述无机颗粒物为二氧化硅颗粒物、二氧化钛颗粒物或二氧化锰颗粒物。7.根据权利要求6所述的多孔石墨烯薄膜的制备方法，其中，所述聚苯乙烯颗粒物为直径为约0.3微米-3.0微米的聚苯乙烯微球。8.根据权利要求7所述的多孔石墨烯薄膜的制备方法，还包括：以苯乙烯为单体，以偶氮二异丁腈为引发剂制...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴文勤，陈霞，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，福州京东方光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11