【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于碳材料，具体涉及一种层数可控的石墨烯薄膜修饰金属介质及其制备方法。
技术介绍
1、由于石墨烯是以sp2杂化连接的碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格的物理结构，石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景。cvd法生长石墨烯师是目前生产石墨烯质量较好且面积较大的一种方法，为石墨烯大面积应用提供了基础。为了获得更广泛的应用，石墨烯根据不同的应用领域，需要转移至不同的衬底上，而目前石墨烯用于金属表面加固是一个广泛研究的领域。以pmma(聚甲基丙烯酸甲酯)为转移介质的基体刻蚀法是目前最主流的实验室二维材料转移方法。目前，制备多层石墨烯的方法有机械剥离和化学气相沉积，但这两种方法制备的多层石墨烯层数并不精确可控，而且在制备过程中引入大量缺陷。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种层数可控的石墨烯薄膜修饰金属介质及其制备方法，精确控制石墨烯薄膜的转移层数，利用石墨烯的层间作用力，逐层转移石墨烯，得到层数可控的石墨烯薄膜修饰金属介质。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种层数可控的石墨烯薄膜修饰金属介质的制备方法，包括以下步骤：
4、s1、在生长于金属基底上的石墨烯薄膜表面旋涂有机胶层，得到有机胶层/单层石墨烯薄膜/金属基底复合体；
5、s2、利用刻蚀法去除所述金属基底，得到有机胶层/单层石墨烯薄膜复合体；
6、s3、用溶液活化目标金属
7、s4、用有机溶剂去除所述有机胶层，得到单层石墨烯薄膜/目标金属基底复合体；
8、s5、将单层石墨烯薄膜/目标金属基底复合体清洗，然后干燥；
9、s6、重复步骤1-2，得到另一个有机胶层/单层石墨烯薄膜复合体；
10、s7、将步骤s6得到的有机胶层/单层石墨烯薄膜复合体向步骤s4得到的单层石墨烯薄膜/目标金属基底复合体贴合；
11、s8、用有机溶剂去除有机胶层；
12、s9、根据需要的石墨烯层数，重复步骤s6-s8，得到多层石墨烯薄膜修饰金属介质。
13、进一步的，步骤s1中，旋涂有机胶层时，采用浓度为20％-30％的聚甲基丙烯酸甲酯溶液。
14、进一步的，步骤s1中，有机胶层厚度为50nm～150μm。
15、进一步的，步骤s1中，旋涂有机胶层时，先低速400-600r/min旋涂3-8s，再高速3500-4500r/min旋涂25-35s。
16、进一步的，步骤s2中，采刻蚀法除去所述金属基底时所用的刻蚀液为氯化铁溶液，所述氯化铁溶液浓度为05-0.15g/ml。
17、进一步的，步骤s3中，用硝酸溶液活化目标金属基底表面，所述硝酸溶液浓度为5％-8％。
18、进一步的，步骤s4中，所述有机溶剂为丙酮，去除时间为5-15min分钟。
19、进一步的，步骤s5中，先用去离子水反复清洗单层石墨烯薄膜/目标金属基底复合体，之后在100-150℃环境下干燥1-5h。
20、一种层数可控的石墨烯薄膜修饰金属介质，采用上述的方法制成，包括目标金属基底，所述目标金属基底上依次设置有多层石墨烯薄膜。
21、进一步的，目标金属基底为铝合金。
22、与现有技术相比，本专利技术至少具有以下有益的技术效果：
23、本专利技术所述的方法，在石墨烯薄膜表面旋涂有机胶层，有机胶层为聚甲基丙烯酸甲酯，聚甲基丙烯酸甲酯与石墨烯表面相互作用较弱，且易溶于多种有机溶剂，使其直接接触石墨烯薄膜表面再从石墨烯薄膜表面去除，不会破坏石墨烯的结构，可提高石墨烯薄膜的完整度，避免石墨烯的破损造成缺陷，提高了转移效率，使转移后石墨烯薄膜结构完整、性能优良，使得该方法适用于厘米级的石墨烯薄膜转移。
24、进一步的，旋涂有机胶层时，先低速400-600r/min旋涂3-8s，使得有机溶液在石墨烯表面均匀分布，形成对石墨烯的全面保护，再高速3500-4500r/min旋涂25-35s，形成对石墨烯的全面保护，且使得有机胶层的厚度适中，既不引入杂质也不使得石墨烯在转移中破损；同时为确保石墨烯之间范德华力的作用使得层间结合的顺利进行，石墨烯在转移过程中的平整度也必须保证，该旋涂条件得到的机胶层再带着石墨烯转移时，既支持石墨烯的转移又避免了石墨烯的翘曲，保证了其平整度，确保多层石墨烯层能顺利贴合，使多层石墨烯转移的顺利进行。
25、进一步的，采刻蚀法除去所述金属基底时，刻蚀液为氯化铁，所述刻蚀液浓度0.5-0.15g/ml。利用溶液刻蚀是使得引入的缺陷更少，对石墨烯造成的物理破坏也更少，使得该多层石墨烯薄膜的缺陷更少，质量更佳。
26、进一步的，采用所述无机溶剂活化目标金属表面，溶剂为硝酸溶液，所述刻蚀液浓度5％-8％。利用硝酸溶液对目标金属进行表面活化，使得表面与石墨烯的结合更容易，同时减少了其他表面活化处理杂质的引入，使得该多层石墨烯薄膜的质量更好。
27、进一步的，采用所述有机溶除去所述有机胶层时，时间为5-15分钟；所述有机溶剂为丙酮。丙酮可以将聚甲基丙烯酸甲酯完全去除，5-15分钟的时间控制也不会使得浸泡对石墨烯质量产生很大影响。
28、本专利技术的转移方法，在层间转移中，先里用去离子水反复清洗单层石墨烯薄膜/目标金属基底复合体，避免杂质的引入，之后在烘箱中100-150℃干燥1-5h，以避免褶皱的引入，之后转移在去离子水中进行，由实验步骤而引入的石墨烯破损和缺陷减少。
29、本专利技术的转移方法，将单层石墨烯逐层转移到目标基底上，可对所述石墨烯层数精确把控。
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1.一种层数可控的石墨烯薄膜修饰金属介质的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种层数可控的石墨烯薄膜修饰金属介质的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，旋涂有机胶层时，采用浓度为20％-30％的聚甲基丙烯酸甲酯溶液。
3.根据权利要求1所述的一种层数可控的石墨烯薄膜修饰金属介质的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，有机胶层厚度为50nm～150μm。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的一种层数可控的石墨烯薄膜修饰金属介质的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，旋涂有机胶层时，先低速400-600r/min旋涂3-8s，再高速3500-4500r/min旋涂25-35s。
5.根据权利要求1所述的一种层数可控的石墨烯薄膜修饰金属介质的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，采刻蚀法除去所述金属基底时所用的刻蚀液为氯化铁溶液，所述氯化铁溶液浓度为05-0.15g/mL。
6.根据权利要求1所述的一种层数可控的石墨烯薄膜修饰金属介质的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，用硝酸溶液活化目标金属基底
7.根据权利要求1所述的一种层数可控的石墨烯薄膜修饰金属介质的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中，所述有机溶剂为丙酮，去除时间为5-15min分钟。
8.根据权利要求1所述的一种层数可控的石墨烯薄膜修饰金属介质的制备方法，其特征在于，所述步骤S5中，先用去离子水反复清洗单层石墨烯薄膜/目标金属基底复合体，之后在100-150℃环境下干燥1-5h。
9.一种层数可控的石墨烯薄膜修饰金属介质，其特征在于，采用权利要求1所述的方法制成，包括目标金属基底，所述目标金属基底上依次设置有多层石墨烯薄膜。
10.根据权利要求9所述的一种层数可控的石墨烯薄膜修饰金属介质，其特征在于，所述目标金属基底为铝合金。
...【技术特征摘要】
1.一种层数可控的石墨烯薄膜修饰金属介质的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种层数可控的石墨烯薄膜修饰金属介质的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中，旋涂有机胶层时，采用浓度为20％-30％的聚甲基丙烯酸甲酯溶液。
3.根据权利要求1所述的一种层数可控的石墨烯薄膜修饰金属介质的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中，有机胶层厚度为50nm～150μm。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的一种层数可控的石墨烯薄膜修饰金属介质的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中，旋涂有机胶层时，先低速400-600r/min旋涂3-8s，再高速3500-4500r/min旋涂25-35s。
5.根据权利要求1所述的一种层数可控的石墨烯薄膜修饰金属介质的制备方法，其特征在于，所述步骤s2中，采刻蚀法除去所述金属基底时所用的刻蚀液为氯化铁溶液，所述氯化铁溶液浓度为05-0.1...
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