一种实现单层石墨烯双面非对称修饰的方法技术

本发明专利技术公开了一种实现单层石墨烯非对称共价修饰的方法。该方法包括如下步骤：1)在衬底上制备石墨烯；2)在石墨烯表面进行共价化学修饰，得到单面修饰的石墨烯；3)将PMMA溶液旋涂至单面修饰的石墨烯表面，烘烤PMMA形成聚合物薄膜；然后在氢氟酸水溶液中刻蚀衬底，使石墨烯与衬底分离；4)以PMMA薄膜作为保护性基底，对单面修饰后石墨烯的另一侧进行与步骤2)方法不同的共价化学修饰，实现石墨烯的双面非对称修饰；5)将双面非对称修饰的石墨烯转移至另一衬底表面，除去PMMA薄膜，得到双面非对称修饰的石墨烯。本方法以PMMA薄膜作为操纵媒介，首次实现了单层石墨烯双面非对称共价修饰，适用于任何石墨烯共价修饰方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及ー种实现单层石墨烯双面非対称修饰的方法。
技术介绍
石墨烯具有稳定的ニ维晶格结构和优异的电学、机械性能，其合成、性质及应用是近几年来科学界和产业界共同关注的问题。作为理想的ニ维原子晶体，石墨烯的载流子迁移率比传统硅材料高2个数量级以上，加之其柔性和良好的透光性，一方面作为柔性透明导电薄膜材料受到世界范围的高度重视，另一方面作为未来纳电子器件的基元材料有着广阔的发展前景。石墨烯在器件领域的应用所面临的挑战之ー来自于其零带隙的本质特征。共价化学修饰是ー种能够简便、大規模实现石墨烯带隙打开的有效方法，此外，利用共价修饰亦可以设计合成多种石墨烯衍生物，同时调控其光学、力学及表面性质。当前世界范围内已经发 展了多种石墨烯共价化学修饰方法，例如氢化、氟化、氯化、重氮盐加成及各种环加成反应。单层石墨烯是ニ维平面结构，双面化学修饰(修饰基团均匀的分散在石墨烯片层两侧)相对于单面修饰可以获得更高的修饰效率，从而大幅度提升共价修饰对石墨烯能带调控的能力。目前实现石墨烯双面修饰的主流方法是利用基底的沟槽或孔洞结构悬空单层石墨烯，使反应物能够自上下两侧同时进攻石墨烯实现双面反应。由于两侧反应本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种实现石墨烯双面非对称共价修饰的方法，包括如下步骤：1)在衬底上制备石墨烯；2)在石墨烯表面进行共价化学修饰，得到单面修饰的石墨烯；3)将聚甲基丙烯酸甲酯溶液旋涂至步骤2)得到的单面修饰的石墨烯表面，烘烤所述聚甲基丙烯酸甲酯使之固化形成聚甲基丙烯酸甲酯薄膜；然后在氢氟酸水溶液中刻蚀衬底，使石墨烯与衬底分离；4)以聚甲基丙烯酸甲酯薄膜作为保护性基底，继续对单面修饰后石墨烯的另一侧进行与步骤2)中共价化学修饰方法不同的二次共价化学修饰，实现石墨烯的双面非对称修饰；5)将双面非对称修饰的石墨烯转移至另一衬底表面，除去聚甲基丙烯酸甲酯薄膜，得到双面非对称修饰的石墨烯。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘忠范，张黎明，于静雯，彭海琳，谢芹，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：