The invention discloses a composite graphene structure and a preparation method and application thereof. The composite graphene structure includes a flat two-dimensional graphene structure and a three-dimensional graphene structure, and the two-dimensional graphene structure and the three-dimensional graphene structure are combined to form an integrated three-dimensional structure. The preparation method includes: providing a composite template structure, the composite template structure includes a three-dimensional porous scaffold and a substrate with a flat surface, the three-dimensional porous scaffold is combined on the flat surface, the flat surface and the three-dimensional porous scaffold are formed by metal catalytic materials; using the composite template structure, graphene is grown by chemical vapor deposition, and then The composite template structure is removed to obtain the composite graphene structure. The composite graphene framework of the invention has high loading efficiency. When it is used as a neural scaffold, the two-dimensional graphene film can provide support for nerve cells to cross the pores, and also can allow nerve cells to penetrate and communicate with cells outside the scaffold.
【技术实现步骤摘要】
复合石墨烯架构及其制备方法与应用
本专利技术涉及一种石墨烯架构，特别涉及一种包含二维石墨烯薄膜和三维石墨烯立体结构的复合石墨烯架构及其制备方法与应用，属于纳米新材料
技术介绍
三维神经支架对于提高神经细胞的存活率、减少神经细胞在目标部位的移动十分重要；同时，电刺激可以调控神经细胞行为，所以导电的神经支架成为组织工程学的研究热点之一。其中，石墨烯由于良好的生物相容性、导电性、促神经祖细胞向神经元分化等优点有望成为优良的神经支架材料。石墨烯(Graphene)是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成的二维碳纳米材料，每个碳原子的垂直于层平面的pz轨道可以形成贯穿全层的多原子的大π键，具有优异的光学、电学、力学特性以及良好的生物相容性，有望在诸多应用领域中成为新一代器件。但是二维石墨烯无法自行支撑，转移到衬底上又产生缺陷，而三维蜂窝状骨架结构的三维石墨烯架构可以克服这一难题，同时展现与单片石墨烯相似的优异性能。三维石墨烯材料的制备包括利用氧化石墨烯在有机凝胶、水凝胶、气凝胶中的胶结形成三维石墨烯的自组装法；利用三维模板...
【技术保护点】
1.一种复合石墨烯架构，其特征在于包括平展的二维石墨烯结构和三维石墨烯结构，所述二维石墨烯结构与三维石墨烯结构结合形成一体的三维架构。/n
【技术特征摘要】
1.一种复合石墨烯架构，其特征在于包括平展的二维石墨烯结构和三维石墨烯结构，所述二维石墨烯结构与三维石墨烯结构结合形成一体的三维架构。
2.根据权利要求1所述的复合石墨烯架构，其特征在于：所述二维石墨烯结构与三维石墨烯结构无缝连接为一体，并且至少是所述二维石墨烯结构的局部区域平展的存在于所述三维石墨烯结构的孔隙内；优选的，所述三维石墨烯结构所含孔的孔径为5～200μm；优选的，所述三维石墨烯结构包括复数根管状结构，该复数根管状结构平行和/或交叉设置的，所述二维石墨烯结构至少平展的分布在该复数根管状结构之间。
3.一种复合模板结构，用于生长形成权利要求1-2中任一项所述的复合石墨烯架构，其特征在于包括三维多孔支架和具有平展表面的基底，所述三维多孔支架结合在所述平展表面上，并且所述平展表面和三维多孔支架均由金属催化材料形成。
4.根据权利要求3所述的复合模板结构，其特征在于：所述金属催化材料包括铜和/或镍；优选的，所述平展表面的材质包括铜，所述三维多孔支架的材质包括镍。
5.根据权利要求3所述的复合模板结构，其特征在于：所述三维多孔支架与平展表面通过高温键合方式结合。
6.一种复合石墨烯架构的制备方法，其特征在于包括：
提供复合模板结构，所述复合模板结构包括三维多孔支架和具有平展表面的基底，所述三维多孔支架结合在所述平展表面上，所述平展表面和三维多孔支架均由金属催化材料形成；
利用所述复合模板结构，采用化学气相沉积法生长石墨烯，之后将所述复合模板结构移除，获得复合石墨烯架构。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述金属催化材料包括铜和/或镍；优选的，所述平展表面的材质包括铜，所述三维多孔支架的材质包括镍；和/或，所述基底包括平展的铜箔；和/或，所述三维多孔支架包括三维金属网格。
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于具...
【专利技术属性】
技术研发人员：程国胜，马迅，肖淼，郝莹，朱墨，冯林，
申请(专利权)人：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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