一种石墨烯基复合型功能膜材料及其制备方法技术
【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯基复合型功能膜材料及其制备方法
本专利技术涉及一种石墨烯基复合型功能膜材料及其制备方法，属于复合材料制备领域。
技术介绍
由于现代的器件正逐步地向分子水平迈进，因此在分子水平上进行信息处理和存储的研究有着非常诱人的前景。分子组装常用的方法有LB膜技术、分子自组装技术、分子束外延生长和原子力加工技术等。LB膜存在着稳定性差以及与界面的接触等难题有待解决。分子束外延生长和原子力加工因为其设备复杂、价格昂贵且不能制备大面积的薄膜而使其应用受到限制。而分子自组装是在平衡的条件下，通过共价键或非共价键相互作用，自发地缔合形成稳定的、结构完美的二维或三维超分子的过程。与其他技术相比，自组装技术不但具有LB膜技术能精确地控制膜厚的优点，而且完美地解决了功能材料与基板电极之间的接界问题。功能分子通过自组装成膜能形成具有特定功能的组件，而不同的组件又能通过自组装技术，组装成各种超薄的微型电子器件。因此，分子自组装技术在分子电子学中有着巨大的应用前景。自组装多层膜是在自组装单层的基础上进行的，它要求在自组装单层的表面进行化学修饰，连接上羟基、羧基、酯基、P(OH)3、氨基、...
【技术保护点】
一种石墨烯基复合型功能膜材料，其特征在于：两亲性钌配合物分子中的芘基通过非共价键的作用自组装到石墨烯基底上，然后将自组装后的石墨烯基底重复交替浸渍于氧氯化锆溶液和对称性钌配合物溶液中，通过锆离子将两亲性钌配合物分子和对称性钌配合物分子，以及对称性钌配合物分子之间连接，得到层数和厚度可调的复合膜材料，其中两亲性钌配合物的化学式如下：；对称性钌配合物的化学式如下：。
【技术特征摘要】
1.一种石墨烯基复合型功能膜材料，其特征在于：两亲性钌配合物分子中的芘基通过非共价键的作用自组装到石墨烯基底上，然后将自组装后的石墨烯基底重复交替浸渍于氧氯化锆溶液和对称性钌配合物溶液中，通过锆离子将两亲性钌配合物分子和对称性钌配合物分子，以及对称性钌配合物分子之间连接，得到层数和厚度可调的复合膜材料，其中两亲性钌配合物的化学式如下：；对称性钌配合物的化学式如下：；上述石墨烯基复合型功能膜材料的制备方法如下：（1）在干净的容器中加入超纯水，用氨水调制pH至10~12，称取两亲性钌配合物溶解在超纯水中，用HCl调节pH至5~6后，制得10~100μM的两亲性钌配合物溶液；（2）称取氧氯化锆溶解在超纯水溶液中，制得10~30mM的氧氯化锆溶液；（3）在干净的容器中加入超纯水，用氨水调制pH至10~12，称取对称性钌配合物溶解在超纯水中，用HCl调节pH至5~6后，制得10~100μM的对称性钌配合物溶液；（4）将十二烷基硫酸钠溶解于水中得到质量体积比为2%的SDS水溶液，将石墨烯分散在SDS水溶液中，其中石墨烯的质量与SDS水溶液的体积比为2:10~4:10，超声波分散处理后离心分离除去底部残渣，得到浓度为0.1~0.3mg/ml的石墨烯分散液；（5）ITO导电玻璃表面的亲水处理：配制RCA溶液，将ITO基片浸没于RCA溶液中，轻微震荡除去气泡后移至水浴锅内，加热0.5~2h后取出ITO基片用超纯水洗净，惰性气体吹干；（6）将步骤（5）得到的ITO基片固定在旋凃仪上，滴加步骤（4）中配置好的石墨烯分散液，启动旋涂仪使石墨烯分散液在ITO基片上均匀铺展成膜，室温放置使其自然干燥，用甲醇清洗基片除去SDS表面活性剂后用惰性气体吹干得到石墨烯基底；（7）将步骤（6）中的石墨烯基底浸没于步骤（1）中的两亲性钌配合物溶液中，轻微震荡除去气泡，在室温下浸渍6~12h后取出基片用超纯水清洗干净后惰性气体吹干；（8）将步骤（7）得到的基片浸没于步骤（2）中的氧氯化锆溶液，在室温下浸渍1.5~3.5h后取出基片超纯水洗净惰性气体吹干，然后浸没于步骤（3）中的对称性钌配合物溶液中，轻微震荡除去气泡，在室温下浸渍3~6h后取出基片，用超纯水洗净惰性气体吹干；（9）重复步骤（8），得到层数和厚度可调的石墨烯基复合型功能膜。2.权利要求1所述的石墨烯基复合型功能膜材料的制备方法，其特征在于具体步骤如下：（1）在干净的容器中加入超纯水，用氨水调制...
【专利技术属性】
技术研发人员：王华，杨丽，李孔斋，魏永刚，祝星，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：云南;53
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