CN108862249A - 一种石墨烯薄膜的制备方法 - Google Patents

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武建军
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Abstract

本发明公开了一种石墨烯薄膜的制备方法，包括以下步骤：S1：材料准备：准备适量的天然鳞片石墨和烧杯，对烧杯进行清洗后烘干；S2：制备氧化石墨烯：将S1中所述的烧杯中添加适量的浓硫酸和天然鳞片石墨，温度调节至0℃持续一次搅拌，搅拌后再加入高锰酸钾粉末二次搅拌，温度调节至35℃后三次搅拌，再添加适量的去离子水，调节温度至100℃四次搅拌，将搅拌后的溶液稀释后添加适量的过氧化氢趁热过滤，过滤完成后将滤饼放入烘箱中进行烘干，得到氧化石墨烯。相比较传统石墨烯薄膜的制作方法，本发明制作过程简单，制备工艺条件简单，制得的薄膜具有良好的导电导热性，并且方便计算制作石墨烯薄膜的合格率。

Description

一种石墨烯薄膜的制备方法
技术领域
本发明涉及材料设备加工技术领域，尤其涉及一种石墨烯薄膜的制备方法。
背景技术
石墨烯薄膜是由单层碳原子组成的晶体薄膜材料，具有高透光性、良好的导电性和柔韧性，在柔性显示、太阳能电池、锂离子电池和传感器中都有着广泛的应用前景。石墨烯在各种柔性光电器件中可以作为透明导电电极和场效应晶体管的原材料。这些应用都要求制备出的石墨烯具有面积大、方块电阻低和透过率高的性能，目前的石墨烯薄膜制作过程繁琐，并且不方便统计石墨烯薄膜制作的合格率。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种石墨烯薄膜的制备方法。
本发明提出的一种石墨烯薄膜的制备方法，包括以下步骤：
S1：材料准备：准备适量的天然鳞片石墨和烧杯，对烧杯进行清洗后烘干；
S2：制备氧化石墨烯：将S1中所述的烧杯中添加适量的浓硫酸和天然鳞片石墨，温度调节至0℃持续一次搅拌，搅拌后再加入高锰酸钾粉末二次搅拌，温度调节至35℃后三次搅拌，再添加适量的去离子水，调节温度至100℃四次搅拌，将搅拌后的溶液稀释后添加适量的过氧化氢趁热过滤，过滤完成后将滤饼放入烘箱中进行烘干，得到氧化石墨烯；
S3：研磨处理：将S2中的氧化石墨烯通入研磨机中进行研磨处理，得到石墨烯粉末；
S4：辊压处理：将S3中所述的石墨烯粉末均匀洒在塑料基薄膜上，再将塑料基薄膜放入辊压机中进行辊压处理；
S5：石墨化处理：将S4中所述的塑料基薄膜放入石墨炉中，并向石墨炉中通入惰性气体，得到石墨烯薄膜；
S6：外观检验：对S5中所述的石墨烯薄膜的外观进行检验。
优选地，所述S1中，烧杯的容量为500ml。
优选地，所述S2中，一次搅拌的时间设置为30min，二次搅拌的时间设置为1h，三次搅拌的时间设置为30min，四次搅拌的时间设置为30min。
优选地，所述S2中，烘箱的温度设置为100-120℃，烘干时间设置为40-50min。
优选地，所述S2中，过滤的次数为3-4次。
优选地，所述S3中，研磨机的转速设置为200-300r/min，研磨时间设置为40-50min。
优选地，所述S4中，辊压的时间设置为70-90min。
优选地，所述S5中，石墨炉的温度设置为2000-2500℃，时间设置为160-200min。
优选地，所述S5中，惰性气体为氮气或氩气。
优选地，所述S6中，记录外观有破损的石墨烯薄膜，计算制作石墨烯薄膜的合格率。
本发明的有益效果：相比较传统石墨烯薄膜的制作方法，本发明制作过程简单，制备工艺条件简单，制得的薄膜具有良好的导电导热性，并且方便计算制作石墨烯薄膜的合格率。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例
本实施例中提出了一种石墨烯薄膜的制备方法，包括以下步骤：
S1：材料准备：准备适量的天然鳞片石墨和烧杯，对烧杯进行清洗后烘干；
S2：制备氧化石墨烯：将S1中所述的烧杯中添加适量的浓硫酸和天然鳞片石墨，温度调节至0℃持续一次搅拌，搅拌后再加入高锰酸钾粉末二次搅拌，温度调节至35℃后三次搅拌，再添加适量的去离子水，调节温度至100℃四次搅拌，将搅拌后的溶液稀释后添加适量的过氧化氢趁热过滤，过滤完成后将滤饼放入烘箱中进行烘干，得到氧化石墨烯；
S3：研磨处理：将S2中的氧化石墨烯通入研磨机中进行研磨处理，得到石墨烯粉末；
S4：辊压处理：将S3中所述的石墨烯粉末均匀洒在塑料基薄膜上，再将塑料基薄膜放入辊压机中进行辊压处理；
S5：石墨化处理：将S4中所述的塑料基薄膜放入石墨炉中，并向石墨炉中通入惰性气体，得到石墨烯薄膜；
S6：外观检验：对S5中所述的石墨烯薄膜的外观进行检验。
本实施例中，所述S1中，烧杯的容量为500ml，所述S2中，一次搅拌的时间设置为30min，二次搅拌的时间设置为1h，三次搅拌的时间设置为30min，四次搅拌的时间设置为30min，所述S2中，烘箱的温度设置为100-120℃，烘干时间设置为40-50min，所述S2中，过滤的次数为3-4次，所述S3中，研磨机的转速设置为200-300r/min，研磨时间设置为40-50min，所述S4中，辊压的时间设置为70-90min，所述S5中，石墨炉的温度设置为2000-2500℃，时间设置为160-200min，所述S5中，惰性气体为氮气或氩气，所述S6中，记录外观有破损的石墨烯薄膜，计算制作石墨烯薄膜的合格率。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种石墨烯薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：材料准备：准备适量的天然鳞片石墨和烧杯，对烧杯进行清洗后烘干；
S2：制备氧化石墨烯：将S1中所述的烧杯中添加适量的浓硫酸和天然鳞片石墨，温度调节至0℃持续一次搅拌，搅拌后再加入高锰酸钾粉末二次搅拌，温度调节至35℃后三次搅拌，再添加适量的去离子水，调节温度至100℃四次搅拌，将搅拌后的溶液稀释后添加适量的过氧化氢趁热过滤，过滤完成后将滤饼放入烘箱中进行烘干，得到氧化石墨烯；
S3：研磨处理：将S2中的氧化石墨烯通入研磨机中进行研磨处理，得到石墨烯粉末；
S4：辊压处理：将S3中所述的石墨烯粉末均匀洒在塑料基薄膜上，再将塑料基薄膜放入辊压机中进行辊压处理；
S5：石墨化处理：将S4中所述的塑料基薄膜放入石墨炉中，并向石墨炉中通入惰性气体，得到石墨烯薄膜；
S6：外观检验：对S5中所述的石墨烯薄膜的外观进行检验。
2.根据权利要求1所述的一种石墨烯薄膜的制备方法，其特征在于，所述S1中，烧杯的容量为500ml。
3.根据权利要求1所述的一种石墨烯薄膜的制备方法，其特征在于，所述S2中，一次搅拌的时间设置为30min，二次搅拌的时间设置为1h，三次搅拌的时间设置为30min，四次搅拌的时间设置为30min。
4.根据权利要求1所述的一种石墨烯薄膜的制备方法，其特征在于，所述S2中，烘箱的温度设置为100-120℃，烘干时间设置为40-50min。
5.根据权利要求1所述的一种石墨烯薄膜的制备方法，其特征在于，所述S2中，过滤的次数为3-4次。
6.根据权利要求1所述的一种石墨烯薄膜的制备方法，其特征在于，所述S3中，研磨机的转速设置为200-300r/min，研磨时间设置为40-50min。
7.根据权利要求1所述的一种石墨烯薄膜的制备方法，其特征在于，所述S4中，辊压的时间设置为70-90min。
8.根据权利要求1所述的一种石墨烯薄膜的制备方法，其特征在于，所述S5中，石墨炉的温度设置为2000-2500℃，时间设置为160-200min。
9.根据权利要求1所述的一种石墨烯薄膜的制备方法，其特征在于，所述S5中，惰性气体为氮气或氩气。
10.根据权利要求1所述的一种石墨烯薄膜的制备方法，其特征在于，所述S6中，记录外观有破损的石墨烯薄膜，计算制作石墨烯薄膜的合格率。
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