一种石墨烯纳米带原位增韧石墨烯薄膜的制备方法技术

一种石墨烯纳米带原位增韧石墨烯薄膜的制备方法，属于石墨烯材料制备领域。本发明专利技术首先将石墨烯纳米带进行表面修饰和分散，得到均匀的石墨烯纳米带分散液，然后将石墨烯纳米带分散液均匀的负载在金属箔表面上，在900～1070℃下甲烷和氢气气氛中对表面载有石墨烯纳米带的金属箔进行CVD，然后刻蚀去掉金属箔，即得到一种石墨烯纳米带原位增韧石墨烯薄膜。本发明专利技术所得的石墨烯纳米带/石墨烯薄膜在转移过程中无需聚合物的辅助，具有制备工艺简单，操作方便，适于规模化生产，便于推广应用，生产成本低等特点。采用本发明专利技术方法制备出的石墨烯纳米带原位增韧石墨烯薄膜机械强度高，具有优异的导电性、透明度以及导热性等。本发明专利技术方法制备出的产品可广泛用于透明薄膜电极、薄膜电子触屏、高灵敏度传感器、晶体管以及柔性薄膜电子器件等领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于石墨烯薄膜制备领域，具体涉及石墨烯材料制备领域中石墨烯纳米带原位增韧石墨烯薄膜的制备方法
技术介绍
石墨烯薄膜是一种新型碳纳米材料薄膜，它具有优越的物理化学性质，优良的机械性能、导热性能，近代宽度几乎为零、载流子迁移率达到2*105cm2/(V*s)，高透明度(约97.7％)，比表面积理论计算值为2630m2/g，石墨烯的杨氏模量(1100GPa)和断裂强度(125MPa)，它还具有分子数量子霍尔效应、量子霍尔铁磁性和零载流子浓度极限下的最小量子电导率等一系列性质。石墨烯纳米带的结构与石墨烯和碳纳米管都存在一定的关系。将石墨烯沿固定轴向卷绕起来可以获得碳纳米管。同时，将碳纳米管沿径向剪切可形成准一维的石墨烯，即石墨烯纳米带。石墨烯纳米带是宽度在纳米尺度、长度在微米尺度的一维条带状石墨烯类材料。石墨烯纳米带不仅具有石墨烯的石墨化结构、纤薄、比表面积大等优良性能，而且由于有限尺寸的石墨烯纳米带中的电子在横向上受限，电子被迫纵向移动，因此具有半导体的性能。与此同时，由于石墨烯纳米带的结构特点，使得石墨烯纳米带具有柔韧性的特点。但是现阶段制备石墨烯薄膜的方法主要有CVD法、氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种石墨烯纳米带原位增韧石墨烯薄膜的制备方法，其特征在于所述方法的具体步骤如下：(1)石墨烯纳米带的负载配制表面活性剂的水溶液A，所述溶液A中表面活性剂的浓度为0.5～5.0g/L；将石墨烯纳米带分散于溶液A中，配制得到溶液B，上述溶液B中石墨烯纳米带的浓度为0.5～5.0g/L；将溶液B进行超声震荡，超声功率为70～90W，超声时间为10～30min，得到均一的溶液B；将溶液B均匀地负载到金属箔上，溶液B在金属箔上的负载量为0.1～10mg/cm2。(2)CVD生长石墨烯将步骤(1)中所述得到的表面载有石墨烯纳米带的金属箔放入CVD气氛炉中，将气氛炉抽真空至‑0.1MPa，然后向气氛炉中持续...

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯纳米带原位增韧石墨烯薄膜的制备方法，其特征在于所述方法的具体步骤如下：(1)石墨烯纳米带的负载配制表面活性剂的水溶液A，所述溶液A中表面活性剂的浓度为0.5～5.0g/L；将石墨烯纳米带分散于溶液A中，配制得到溶液B，上述溶液B中石墨烯纳米带的浓度为0.5～5.0g/L；将溶液B进行超声震荡，超声功率为70～90W，超声时间为10～30min，得到均一的溶液B；将溶液B均匀地负载到金属箔上，溶液B在金属箔上的负载量为0.1～10mg/cm2。(2)CVD生长石墨烯将步骤(1)中所述得到的表面载有石墨烯纳米带的金属箔放入CVD气氛炉中，将气氛炉抽真空至-0.1MPa，然后向气氛炉中持续通入H2，在气氛炉的恒温区升温至900～1070℃、H2气氛中将表面载有石墨烯纳米带的金属箔置于恒温区热还原10～60min，在保持气氛炉恒温区为900～1070℃的温度下，向气氛炉中通入CH4，保持恒温区内的CH4∶H2气氛配比为30∶1～100∶1的条件下进行化学气相生长5～30min；CVD之后停止向炉膛通CH4和H2，将上述金属箔迅速移出恒温区，直至冷却至室温，然后向炉膛通入惰性气体，取出表面长有石墨烯纳米带/石墨烯...

【专利技术属性】
技术研发人员：李新禄，赵昱颉，赵奚誉，粟泽龙，张艳艳，张欣琳，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：重庆;50