System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种加速透明基底表面液滴流动的石墨烯涂层制备方法技术_技高网
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一种加速透明基底表面液滴流动的石墨烯涂层制备方法技术

技术编号:40922480 阅读:2 留言:0更新日期:2024-04-18 14:46
本发明专利技术公开了一种加速透明基底表面液滴流动的石墨烯涂层制备方法,属于石墨烯应用领域。首先,将石墨烯‑铜箔放置在腐蚀溶液表面进行刻蚀。刻蚀过程中,在石墨烯‑铜箔的石墨烯侧滴加庚烷,使得庚烷完全覆盖石墨烯表面,形成保护层。待铜箔刻蚀完毕后,将透明基底水平置于石墨烯‑铜箔上方,使透明基底与石墨烯侧接触。将透明基底缓慢压向石墨烯使得石墨烯与透明基底充分接触,得到石墨烯‑透明基底复合层。最后捞出石墨烯‑透明基底复合层,清洗去除残留物质并干燥,得到附着于透明基底表面洁净的石墨烯涂层。该方法制备得到的透明基底能够借宿液滴流动,有望应用于监控设备防潮、影像设备镜头防雾等领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于石墨烯应用领域,具体涉及一种加速镜片表面液滴流动的石墨烯涂层制备方法。


技术介绍

1、镜片表面防雾涂层旨在解决镜片在潮湿环境下表面液滴流动性差的问题。这种涂层能够有效地减少或防止水蒸气在镜片表面凝结形成雾气,提供清晰的视野和更好的使用体验。

2、石墨烯是一种具有独特结构和优异性能的碳纳米材料,因其出色的导电性、导热性和机械强度而备受关注。石墨烯涂层作为一种防雾材料具有以下优势:石墨烯涂层具有极高的透明度,几乎不会影响镜片的光学性能,这使得石墨烯涂层应用在镜片上不会产生视觉失真或影响视野清晰度;此外,石墨烯的高导热性和疏水改性特征使其能够迅速将水分散开,有效防止水滴在镜片表面聚集。石墨烯涂层还具有出色的耐久性和稳定性,能够在长时间使用和恶劣环境条件下保持其加速流动特性,从而延长使用寿命。

3、但是,要将石墨烯应用于镜片涂层上,需要使用cvd方法来生长大尺度连续的石墨烯薄膜。然而,通过cvd方法在铜基底上生长的石墨烯不能直接使用,因此需要相应的转移方法将石墨烯转移到目标基底上。传统的转移方法又称为液相腐蚀法,其具体转移过程为:(1)使用聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)旋涂在石墨烯表面从而形成一层厚度合适的保护层;(2)加热固化pmma;(3)使用氧离子轰击铜箔背面去除背面的多余石墨烯与因为旋涂过程而渗入多余pmma;(4)将铜箔片飘在腐蚀溶液液面上刻蚀铜基底,使石墨烯与铜基底分离;(5)利用玻璃片从溶液下方将刻蚀干净的石墨烯从溶液中捞起放入去离子水中反复清洗2~3次;(6)使用目标基底将石墨烯捞起垂直晾干,利用重力让石墨烯与基底之间的水分慢慢流失;(7)控干水分若干小时之后加热基底,去除基底和石墨烯之间残留的水分并且加强石墨烯与基底的结合;(8)使用丙酮或二氯甲烷等有机良溶剂去除石墨烯表面的pmma;(9)用异丙醇清洗样品表面。

4、液相腐蚀法主要存在严重的杂质残留问题。由于pmma与腐蚀溶液发生反应,导致部分区域的pmma难以被有机溶剂溶解,这使得pmma不能被完全去除干净,造成残留较多,严重影响石墨烯的透明度,从而降低石墨烯涂层镜片的光学性能。

5、因此,亟需提供一种无聚合物、能够完整将石墨烯大面积转移到高透明度镜片表面且不引入杂质的石墨烯转移方法。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于解决现有技术的不足,并提供一种加速透明基底表面液滴流动的石墨烯涂层制备方法

2、本专利技术所采用的具体技术方案如下:

3、本专利技术提供一种加速透明基底表面液滴流动的石墨烯涂层制备方法,具体步骤如下:

4、s1:将化学气相沉积法制备的石墨烯-铜箔放置在腐蚀溶液表面,且铜箔侧与腐蚀溶液表面接触,进行刻蚀;刻蚀过程中,在石墨烯-铜箔的石墨烯侧滴加庚烷,使得庚烷完全覆盖石墨烯表面,形成保护层;

5、s2:铜箔刻蚀完毕后,将透明基底水平置于石墨烯-铜箔上方,使透明基底与石墨烯侧接触;将透明基底缓慢压向石墨烯使得石墨烯与透明基底充分接触,得到石墨烯-透明基底复合层;

6、s3:将石墨烯-透明基底复合层捞出,清洗去除残留的腐蚀溶液、铜箔和庚烷后干燥,得到附着于透明基底表面洁净的石墨烯涂层。

7、作为优选,上述腐蚀溶液为氯化铁溶液或过硫酸铵溶液。

8、进一步的,上述腐蚀溶液为浓度为0.5~1mol/l的氯化铁溶液。

9、作为优选,上述刻蚀过程中,若庚烷挥发完,需要二次滴加庚烷完全覆盖石墨烯,确保刻蚀过程中石墨烯完整。

10、作为优选,上述透明基底为二氧化硅抛光片。

11、作为优选,透明基底缓慢压向石墨烯的速度为0.5~1.5mm/s。

12、作为优选,上述残留的腐蚀溶液采用去离子水清洗2~3次去除。

13、作为优选,上述残留的铜箔采用体积比为20:1:1的h2o、h2o2和hcl混合溶液去除。

14、作为优选,上述残留的庚烷采用异丙醇清洗去除。

15、本专利技术相对于现有技术而言,具有以下有益效果:

16、(1)本专利技术提供的制备方法采用庚烷作为保护层,庚烷-水的界面表面张力小于水-空气界面,能够降低石墨烯由于表面张力造成的破坏,可以保证石墨烯的完整性。相比传统方法中采用聚合物pmma,庚烷能够挥发,因此不会有聚合物残留以及其他掺杂的问题,提升了石墨烯涂层的洁净度。

17、(2)本专利技术提供的制备方法能够提升转移效率,一次转移所消耗时间在1小时以内。整个转移过程不对透明基底的具体性质做特殊要求,所以理论上可以转移到任意透明基底上,该方法具有普适性。

18、(3)根据实验,本专利技术方法制备得到的附着有石墨烯涂层的透明基底上的液滴流动速度明显大于无石墨烯涂层情况,该方法有望应用于监控设备防潮、影像设备镜头防雾等领域。

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【技术保护点】

1.一种加速透明基底表面液滴流动的石墨烯涂层制备方法,其特征在于,具体步骤如下:

2.根据权利要求1所述的石墨烯涂层制备方法,其特征在于,所述腐蚀溶液为氯化铁溶液或过硫酸铵溶液。

3.根据权利要求2所述的石墨烯涂层制备方法,其特征在于,所述腐蚀溶液为浓度为0.5~1mol/L的氯化铁溶液。

4.根据权利要求1所述的石墨烯涂层制备方法,其特征在于,所述刻蚀过程中,若庚烷挥发完,需要二次滴加庚烷完全覆盖石墨烯,确保刻蚀过程中石墨烯完整。

5.根据权利要求1所述的石墨烯涂层制备方法,其特征在于,所述透明基底为二氧化硅抛光片。

6.根据权利要求1所述的石墨烯涂层制备方法,其特征在于,透明基底缓慢压向石墨烯的速度为0.5~1.5mm/s。

7.根据权利要求1所述的石墨烯涂层制备方法,其特征在于,所述残留的腐蚀溶液采用去离子水清洗2~3次去除。

8.根据权利要求1所述的石墨烯涂层制备方法,其特征在于,所述残留的铜箔采用体积比为20:1:1的H2O、H2O2和HCl混合溶液去除。

9.根据权利要求1所述的石墨烯涂层制备方法,其特征在于,所述残留的庚烷采用异丙醇清洗去除。

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【技术特征摘要】

1.一种加速透明基底表面液滴流动的石墨烯涂层制备方法,其特征在于,具体步骤如下:

2.根据权利要求1所述的石墨烯涂层制备方法,其特征在于,所述腐蚀溶液为氯化铁溶液或过硫酸铵溶液。

3.根据权利要求2所述的石墨烯涂层制备方法,其特征在于,所述腐蚀溶液为浓度为0.5~1mol/l的氯化铁溶液。

4.根据权利要求1所述的石墨烯涂层制备方法,其特征在于,所述刻蚀过程中,若庚烷挥发完,需要二次滴加庚烷完全覆盖石墨烯,确保刻蚀过程中石墨烯完整。

5.根据权利要求1所述的石墨烯涂层制备方法,其特...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵沛方佳媛
申请(专利权)人:浣江实验室
类型:发明
国别省市:

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