一种电催化制备无缺陷乱层堆叠石墨烯纳米膜的方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种电催化制备无缺陷乱层堆叠石墨烯纳米膜的方法，该石墨烯膜由独立自支撑的石墨烯膜经过热处理、电处理得到。将独立自支撑的石墨烯膜逐步升温到2000度，(1‑60度每分钟)，维持1‑2小时，修复了大部分的缺陷结构，同时保持了石墨烯片层乱层堆叠的状态。然后给薄膜通电，活化碳原子，促进碳原子流动，从而进一步修复原子结构缺陷。两者共同作用，大大降低了石墨烯膜的缺陷结构修复温度。该石墨烯膜具有的水平方向的热导率达到2500W/mK，电导率达到2.1MS/m，光电探测的波长范围达到太赫兹，具有广泛应用。

【技术实现步骤摘要】
一种电催化制备无缺陷乱层堆叠石墨烯纳米膜的方法与应用
本专利技术涉及高性能纳米材料及其制备方法，尤其涉及一种电催化制备无缺陷乱层堆叠石墨烯纳米膜的方法与应用，通过该方法可以获得纳米级厚度的无缺陷乱层堆叠石墨烯纳米膜。
技术介绍
2010年，英国曼彻斯特大学的两位教授AndreGeiM和KonstantinNovoselov因为首次成功分离出稳定的石墨烯获得诺贝尔物理学奖，掀起了全世界对石墨烯研究的热潮。石墨烯有优异的电学性能(室温下电子迁移率可达2×105cM2/Vs)，突出的导热性能(5000W/(MK)，超常的比表面积(2630M2/g)，其杨氏模量(1100GPa)和断裂强度(125GPa)。石墨烯优异的导电导热性能完全超过金属，同时石墨烯具有耐高温耐腐蚀的优点，而其良好的机械性能和较低的密度更让其具备了在电热材料领域取代金属的潜力。宏观组装氧化石墨烯或者石墨烯纳米片的石墨烯膜是纳米级石墨烯的主要应用形式，常用的制备方法是抽滤法、刮膜法、旋涂法、喷涂法和浸涂法等。通过进一步的高温处理，能够修补石墨烯的缺陷，能够有效的提高石墨烯膜的导电性和热导性，可以广泛应用于智能手机、智能随身本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电催化制备无缺陷乱层堆叠石墨烯纳米膜的方法，其特征在于，步骤如下：(1)制备独立自支撑的石墨烯膜；厚度方向，石墨烯膜的层数不大于200；(2)将石墨烯膜逐步升温到2000℃，升温速度不大于60℃/min，维持1‑2小时，然后给薄膜通电，电流大小为1‑20A，维持1‑4h。

【技术特征摘要】
1.一种电催化制备无缺陷乱层堆叠石墨烯纳米膜的方法，其特征在于，步骤如下：(1)制备独立自支撑的石墨烯膜；厚度方向，石墨烯膜的层数不大于200；(2)将石墨烯膜逐步升温到2000℃，升温速度不大于60℃/min，维持1-2小时，然后给薄膜通电，电流大小为1-20A，维持1-4h。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，采用固体转移法制备独立自支撑的石墨烯膜。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述固体转移法包括如下步骤：(1.1)将氧化石墨烯配制成浓度为0.5-10ug/mL氧化石墨烯水溶液，以混和纤维素酯(MCE)为基底抽滤成膜。(1.2)将贴附于MCE膜的氧化石墨烯膜置于密闭容器中，60-100度HI高温熏蒸1-10h。(1.3)将融化的固体转移剂均匀涂敷在还原氧化石墨烯膜表面，并于室温下冷却。(1.4)将涂敷有固体转移剂的石墨烯膜放置于MCE膜的良溶剂中，刻蚀掉MCE膜。(1.5)将上述得到的固体转移剂支撑的石墨烯膜在固体转移剂挥发的温度下挥发掉固体转移剂，得到独立自支撑的石墨烯膜。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的固体转移剂，选自如下物质，例如石蜡、氯化铝、碘、萘、三氧化二砷、五氯化磷、丙烯酰胺、三氯化铁、硫、红磷、氯化铵、碳酸氢铵、碘化钾、降冰片烯、咖啡因、三聚氰胺、水、松香、叔丁醇、三氧化硫等可在某种条件...

【专利技术属性】
技术研发人员：高超，彭蠡，许震，刘一晗，
申请(专利权)人：杭州高烯科技有限公司，浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33