【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及石墨烯断裂行为分析，具体是一种基于荧光猝灭机制的单层石墨烯断裂行为研究方法。
技术介绍
1、目前，石墨烯被广泛应用于柔性电子器件、石墨烯传感器、新能源电池等领域，大面积石墨烯能否在工业生产中，真正发挥其应有的作用与其强度有很大相关性，而石墨烯的强度往往取决于其断裂韧性，正是如此，工程活动中需要更多石墨烯断裂行为的理论来指导实践。
2、当前对石墨烯断裂行为的研究方法总体可以分为实验研究和理论模拟两个大类。总的来说，实验研究石墨烯断裂行存在的主要问题在于容易损伤破坏样品、实验条件要求较高、可视化效果不理想等。而理论模拟研究石墨烯断裂行为，也存在难以选取准确参数和势函数，从而导致模拟结果与真实情况存在较大差别的问题。下面具体描述石墨烯断裂行为的主要研究或表征方法。
3、原子力显微镜(afm)观测研究：afm成像技术能够在原子尺度上测量表面拓扑，适用于薄膜和薄层材料，但对样品表面的平坦度要求高。
4、透射电子显微镜(tem)观测研究：tem可以用于将纳米尺寸的材料成像到原子尺度的分辨率，然而传统tem的使用在低工作电压下分辨率会受到限制，而高电压下会对单层石墨烯的造成破坏。
5、拉曼光谱观测研究：拉曼光谱可以通提供关于振动模式和结构的信息，对单层石墨烯有较高的灵敏度，但可视化效果并不理想。
6、分子动力学模拟研究：石墨烯晶格结构简单，满足分子动力学模拟的条件，但石墨烯断裂过程中影响因素较多，模拟方式很难设置符合真实环境下的参数和势函数。
1、本专利技术的目的在于解决现有技术中存在的问题，提供一种基于荧光猝灭机制的单层石墨烯断裂行为研究方法，基于荧光猝灭原理和柔性基底拉伸过程中的应力传递，提供了一种可视化的石墨烯断裂行为的研究方法，以解决现存的研究方法在大规模研究和生产应用中存在的问题。
2、本专利技术为实现上述目的，通过以下技术方案实现：
3、一种基于荧光猝灭机制的单层石墨烯断裂行为研究方法，包括步骤：
4、s1、制备表面涂有荧光染料的sbs薄膜；
5、s2、将石墨烯转移到sbs薄膜上；
6、s3、在真空干燥箱中进行干燥；
7、s4、将样品固定在拉伸仪上进行拉伸；
8、s5、观察处理样品拉伸过程中的图像。
9、优选的，步骤s1包括：
10、s11、配置sbs溶液；
11、s12、将涂有荧光染料的盖玻片固定在模具的方形模腔中，方形模腔的四个拐角处均设有圆角；
12、s13、向模具中滴入sbs溶液，sbs溶液需要完整覆盖盖玻片表面，完成后静置12小时等待sbs溶液挥发；
13、s14、待溶液完全挥发后，从模具四个r角处翘起sbs薄膜，将模具浸泡在去离子水中约30分钟，将sbs薄膜四边部与模具粘连部分划开，缓慢将sbs薄膜揭下。
14、优选的，步骤s11中，选用甲苯作为溶剂，配置0.075g/ml的sbs/甲苯溶液，经过超声清洗器振荡，使得sbs完全溶解，得到sbs溶液。
15、优选的，步骤s12中，在盖玻片的表面旋涂荧光染料溶液，随后在模具中滴入两滴sbs/甲苯溶液，将盖玻片涂有荧光染料的一面朝上，放入模具中，待30分钟后，盖玻片固定在模具中。
16、优选的，步骤s2包括：
17、步骤s21、在生长在铜箔上的石墨烯上旋涂一层sbs/甲苯溶液，用于在石墨烯表面形成一层很薄的sbs薄膜，从而使石墨烯在刻蚀完成后在过硫酸铵刻蚀液中的位置可见；
18、步骤s22、将步骤21中获得的石墨烯，放入过硫酸铵溶液中进行刻蚀；
19、步骤s23、将过硫酸铵溶液中的石墨烯捞取到聚碳酸酯片上，将聚碳酸酯片缓慢放入去离子水中，洗去石墨烯上的过硫酸铵溶液；
20、步骤s24、使用制备的sbs薄膜涂有荧光染料的一面捞取去离子水中的石墨烯，至此石墨烯被转移至sbs薄膜上。
21、优选的，步骤s5包括：
22、s51、在样品拉伸过程中通过光路将激光汇聚至sbs-石墨烯样品上，激发荧光染料；其中，涂有荧光染料的sbs薄膜，在激光的激发下发射荧光；覆盖有石墨烯的sbs薄膜也涂有荧光染料，但发生了荧光猝灭现象，导致这部分的荧光成像亮度低于没有石墨烯的部分，通过这种方式，可以观察到样品在激光入射下，荧光成像中高度可见的石墨烯的形貌；
23、s52、在拉伸过程中，sbs柔性基底的应力会传递给石墨烯从而使石墨烯发生脆性断裂，这时石墨烯断裂处不再存在荧光猝灭的效果；
24、s53、使用imagej软件来处理拉伸过程中获取到的图像，调整合适统一的threshold后，使用analyze模块中analyze particles功能对获取的图像进行裂纹的轮廓提取，得到若干表示石墨烯裂纹的标签块。
25、对比现有技术，本专利技术的有益效果在于：
26、1、本专利技术将石墨烯基片材可以通过猝灭荧光染料涂层的发射而在荧光显微镜下高度可见这一原理应用于石墨烯断裂行为的研究。开发并完善了制备高透明度、高平整度的sbs柔性基底的方法，使得对石墨烯断裂行为研究中的sbs薄膜能快速制备。
27、2、本专利技术的研究方法过程对石墨烯损伤很小，不会破坏石墨烯样品；荧光猝灭机制也不受底物类型的限制，因此研究方法所选用材料受限制少，可选材料较多，在大规模的研究中应用的可能性较高；研究方法可以将石墨烯的每个断裂处的形貌进行有效表征，可以具体分析每一处断裂的裂纹扩展、断裂面积等具体数据，可视化效果更好。
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1.一种基于荧光猝灭机制的单层石墨烯断裂行为研究方法，其特征是：包括步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于荧光猝灭机制的单层石墨烯断裂行为研究方法，其特征是，步骤S1包括：
3.根据权利要求2所述的一种基于荧光猝灭机制的单层石墨烯断裂行为研究方法，其特征是，步骤S11中，选用甲苯作为溶剂，配置0.075g/ml的SBS/甲苯溶液，经过超声清洗器振荡，使得SBS完全溶解，得到SBS溶液。
4.根据权利要求2所述的一种基于荧光猝灭机制的单层石墨烯断裂行为研究方法，其特征是，步骤S12中，在盖玻片的表面旋涂荧光染料溶液，随后在模具中滴入两滴SBS/甲苯溶液，将盖玻片涂有荧光染料的一面朝上，放入模具中，待30分钟后，盖玻片固定在模具中。
5.根据权利要求1所述的一种基于荧光猝灭机制的单层石墨烯断裂行为研究方法，其特征是，步骤S2包括：
6.根据权利要求1所述的一种基于荧光猝灭机制的单层石墨烯断裂行为研究方法，其特征是，步骤S5包括：
【技术特征摘要】
1.一种基于荧光猝灭机制的单层石墨烯断裂行为研究方法，其特征是：包括步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于荧光猝灭机制的单层石墨烯断裂行为研究方法，其特征是，步骤s1包括：
3.根据权利要求2所述的一种基于荧光猝灭机制的单层石墨烯断裂行为研究方法，其特征是，步骤s11中，选用甲苯作为溶剂，配置0.075g/ml的sbs/甲苯溶液，经过超声清洗器振荡，使得sbs完全溶解，得到sbs溶液。
4.根据权利要求2所述...
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