一种低成本无损转移石墨烯的方法技术

本发明专利技术涉及石墨烯的转移技术，具体为一种低成本无损转移石墨烯的新方法。该方法采用表面覆盖有转移介质的石墨烯和初始基体作为电极，将其放置于电解液中，利用电解过程中在石墨烯电极表面所产生的气泡的推动力及气体插层作用将石墨烯与初始基体无损分离，然后将覆盖有转移介质的石墨烯无损结合到目标基体表面，去除转移介质后实现石墨烯到目标基体的无损转移。该转移方法对石墨烯及其初始基体均无任何破坏和损耗，基体可重复使用，并且操作简便、速度快、易于调控、无污染，有望实现规模化放大，因此可作为一种低成本转移高质量石墨烯的理想方法，为石墨烯材料在透明导电材料、电子器件材料以及传感器材料等领域的广泛应用奠定了基础。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及石墨烯的低成本无损转移技术，具体为ー种利用电解过程中产生的气泡的推动作用及气体插层作用将石墨烯从初始基体向任意目标基体上低成本无损转移的新方法，适用于无损转移导体或半导体基体表面的单层、少层石墨烯。
技术介绍
石墨烯是由单层碳原子紧密堆积成的ニ维蜂窝状晶体结构，是构建其他维数炭材料(零维富勒烯、ー维纳米碳管、三维石墨)的基本结构单元。石墨烯独特的晶体结构使它具有优异的电学、热学和力学性能，如室温下其电子迁移率高达200，OOOcmVV *s，热导率高达5300W/m · k，可望在多功能纳电子器件、透明导电膜、复合材料、催化材料、储能材料、场发射材料、气体传感器及气体存储等领域获得广泛应用。为了综合利用石墨烯的众多优异特性，高质量石墨烯的制备及将石墨烯转移到特定基体上变得至关重要。自2004年英国曼 彻斯特大学的研究组采用胶带剥离法(或微机械剥离法)首次分离获得稳定存在的石墨烯后，很多制备石墨烯的方法陆续被发展起来，包括化学氧化剥离法、外延生长法和化学气相沉积(CVD)法。由于相对简单的制备过程，且产量较大，化学氧化剥离法制得的石墨烯已经被广泛用于复合材料、柔性透明导本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低成本无损转移石墨烯的方法，其特征在于该方法采用覆盖有转移介质的石墨烯和初始基体作为电极，石墨烯任意覆盖在初始基体表面，将其放置于电解液中，利用电解过程中在石墨烯电极表面所产生的气泡的推动カ及气体插层作用将石墨烯与初始基体无损分离，然后将覆盖有转移介质的石墨烯结合到目标基体表面，在去除转移介质后可实现石墨烯无损转移到目标基体上；该转移方法在实施过程中对石墨烯及其初始基体均无任何破坏和损耗，初始基体重复使用；具体步骤如下 (1)转移介质层的涂覆在表面生长有或放置有石墨烯的初始基体涂覆ー层转移介质，以防止石墨烯在后续处理中损坏； (2)转移介质/石墨烯复合层与初始基体的分离将覆盖有转移介质的石墨烯和初始基体作为电极置于溶液中，通过电解的方法在其表面产生气体，利用气泡的推动カ及其插层作用将石墨烯与初始基体无损分离； (3)转移介质/石墨烯复合层与目标基体的结合采用直接接触方法将转移介质/石墨烯复合层置于目标基体表面； (4)转移介质的去除采用溶剂溶解或者加热方法将覆盖在石墨烯表面的转移介质去除。2.按照权利要求I所述的无损转移石墨烯的方法，其特征在于石墨烯为采用化学气相沉积方法生长的石墨烯，或外延生长方法获得的石墨烯，或析出方法生长的石墨烯，或胶带剥离法获得的石墨烯，或化学剥离法获得的石墨烯，或组装方法组装的石墨烯薄膜。3.按照权利要求I所述的无损转移石墨烯的方法，其特征在于采用高分子聚合物作为转移介质层为对石墨烯进行巩固保护，防止石墨烯在操作过程中的损坏；这些高分子聚合物为聚甲基丙烯酸甲酷、聚こ烯、聚苯こ烯、聚丙烯之ー种或两种以上，转移介质层厚度为 Inm Imnin4.按照权利要求I所述的无损转移石墨烯的方法，其特征在于覆盖有转移介质的石墨烯和初始基体在电解过程中...

【专利技术属性】
技术研发人员：任文才，高力波，马来鹏，成会明，
申请(专利权)人：中国科学院金属研究所，
类型：发明
国别省市：