The invention discloses a preparation method of graphene carbon nanotube composite glass, which comprises the following steps: 1) ultrasonic cleaning of glass with low softening temperature; 2) placing the cleaned glass with low softening temperature in a high temperature tubular furnace, introducing Ar and H2 into the reaction chamber, heating the reaction chamber to 900 1060 C; 3) annealing the glass with low softening temperature, and waiting for metal elements to be treated. After reduction to the glass surface, carbon-derived gases were injected into the reaction chamber for the growth of graphene-carbon nanotube composite films. The growth time was 0.5 5h. 4) After the growth of graphene-carbon nanotube composite films, the carbon-derived gases were shut off, and Ar/H2 was shut down after the temperature was reduced to room temperature, which resulted in the formation of graphene-carbon nanotube composite glass. The invention can obtain transparent conductive glass with low surface resistance under the premise of ensuring high light transmittance of graphene glass, and its thermal stability and chemical stability are far superior to common ITO glass.
【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯-碳纳米管复合玻璃的制备方法
本专利技术属于功能材料领域,具体地,本专利技术涉及一种采用低软化温度玻璃为生长基底,以甲烷或者乙醇等为前驱体,利用玻璃中含有的微量金属元素,通过化学气相沉积技术(CVD),直接在低软化温度玻璃上生长石墨烯-碳纳米管复合物的薄膜,从而获得高稳定性的透明导电玻璃。
技术介绍
玻璃具有良好的透光性、较高的机械强度、高化学稳定性、低电导率、低热导率、成本低廉等特点,是一种已经被广泛应用在社会生活方方面面的传统材料。而石墨烯由于室温下载流子迁移率高、高比表面积、高热导率、高强度、化学稳定性好等其他材料难以比拟的优势。将石墨烯与玻璃完美结合,发展出一种新型复合材料-石墨烯玻璃,在继承了玻璃透明性好、机械强度高等传统优点的同时,又赋予了玻璃表面疏水、超高导电性和导热性等优异特性。一方面能够极大地提高玻璃产品的性能和科技附加值,推动玻璃产业的产品升级,另一方面能够为石墨烯的产业化应用提供一条切实可行的途径。玻璃表面直接生长石墨烯存在的技术瓶颈为:玻璃自身催化碳前驱体裂解的能力很弱,碳前驱体主要依靠热裂解,以至于石墨烯在玻璃表面的成核和生长都较为困难。已经发展的石墨烯玻璃制备技术目前主要存在的缺点在于玻璃表面生长得到石墨烯畴区一般在几十到几百纳米,最大不过几个微米,即使拼接成膜,表面面电阻仍然较高,从而实际上限制了石墨烯的优良导电性能,严重影响了石墨烯玻璃未来的产业化应用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种石墨烯-碳纳米管复合玻璃的生长方法,以低软化温度玻璃(如普通的钠钙玻璃)为生长基底,利用玻璃中自身含有的金属元素进行催化,直接 ...
【技术保护点】
1.一种石墨烯‑碳纳米管复合玻璃的制备方法,所述方法包括以下步骤:1)将低软化温度玻璃超声清洗;2)将清洗后的低软化温度玻璃置于高温管式炉中,向反应腔内通入Ar和H2,将反应腔升温至990℃‑1060℃;3)低软化温度玻璃进行退火,待金属元素被还原至玻璃表面后,向反应腔内通入碳源性气体进行石墨烯‑碳纳米管复合薄膜生长,生长时间为0.5‑5h;4)石墨烯‑碳纳米管复合薄膜生长结束后,关闭碳源性气体,温度降至室温后关闭Ar/H2,即得到石墨烯‑碳纳米管复合玻璃。
【技术特征摘要】
1.一种石墨烯-碳纳米管复合玻璃的制备方法,所述方法包括以下步骤:1)将低软化温度玻璃超声清洗;2)将清洗后的低软化温度玻璃置于高温管式炉中,向反应腔内通入Ar和H2,将反应腔升温至990℃-1060℃;3)低软化温度玻璃进行退火,待金属元素被还原至玻璃表面后,向反应腔内通入碳源性气体进行石墨烯-碳纳米管复合薄膜生长,生长时间为0.5-5h;4)石墨烯-碳纳米管复合薄膜生长结束后,关闭碳源性气体,温度降至室温后关闭Ar/H2,即得到石墨烯-碳纳米管复合玻璃。2.根据权利要求1所述的石墨烯-碳纳米管复合玻璃的制备方法,其特征在于,所述低软化温度玻璃为钠钙玻璃或彩色玻璃。3.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘忠范,陈召龙,王若嵛,张艳锋,
申请(专利权)人:北京大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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