CN112723344A - 一种石墨烯薄膜的制备方法 - Google Patents
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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：步骤一：基片的处理，取基片，并分割成大小相同的小基片，铺放在滤纸上；对小基片进行清洗，并烘干待用；步骤二：石墨溶液的制备，将石墨粉碎成粉末状并放入N‑二甲基甲酰胺溶液中，并在超声波的作用下制成石墨溶液，密封保存待用。步骤三：制备，将步骤一中准备好的小基片取出，并将步骤二中制备好的氧化石墨溶液滴覆在小基片上，并左右旋转摇晃至平铺开均匀，制成样本；将样本放入玻璃器皿中进行烘干，石墨溶液在小基片上形成一层固体石墨烯薄膜；将石墨烯薄膜与小基片分离即得到石墨烯薄膜。本发明与现有技术相比的优点在于：制备方法较为简单，成本较低，能够满足大批量生产的需求。
Description
技术领域
本发明涉及石墨烯薄膜制备技术领域，具体是指一种石墨烯薄膜的制备方法。
背景技术
石墨烯是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料。石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景，被认为是一种未来革命性的材料。英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，用微机械剥离法成功从石墨中分离出石墨烯，因此共同获得2010年诺贝尔物理学奖。石墨烯常见的粉体生产的方法为机械剥离法、氧化还原法、SiC外延生长法，薄膜生产方法为化学气相沉积法(CVD)。
石墨烯分为石墨烯粉体和石墨烯薄膜两大类，对于石墨烯薄膜研究的多是制备技术，虽然研究的制备技术取得了一些成绩，但是现有的石墨烯薄膜的制备方法步骤较为复杂，不方便操作，导致其制备成本较高，满足不了大批量的生产需求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服以上技术缺陷，提供一种石墨烯薄膜的制备方法，制备方法较为简单，成本较低，能够满足大批量生产的需求。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种石墨烯薄膜的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：基片的处理
(1)取基片，并分割成大小相同的小基片，铺放在滤纸上；
(2)对小基片进行清洗，具体清洗方式为：先用清洗液对小基片表面进行清洗，然后用去离子水进行冲洗，冲洗完成后放入准备好的乙醇溶液中，并通过超声波再次进行清洗，清洗完成后转移到准备好的丙酮溶液中，在利用超声波进行清洗，清洗完成后用去离子水进行冲洗，并烘干待用；
步骤二：石墨溶液的制备
将石墨粉碎成粉末状并放入N-二甲基甲酰胺溶液中，并在超声波的作用下制成石墨溶液，密封保存待用。
步骤三：制备
(1)将步骤一中准备好的小基片取出，并将步骤二中制备好的氧化石墨溶液滴覆在小基片上，并左右旋转摇晃至平铺开均匀，制成样本；
(2)将样本放入玻璃器皿中进行烘干，石墨溶液在小基片上形成一层固体石墨烯薄膜；
(3)将石墨烯薄膜与小基片分离即得到石墨烯薄膜。
优选的，步骤一中所述基片为单面导电玻璃，并用玻璃刀切成4X4cm大小的小基片。
优选的，步骤一中乙醇溶液含量和丙酮溶液的含量均为20-25ml，超声清洗时间为10-15min。
优选的，步骤二中石墨与N-二甲基甲酰胺溶液的重量比为1：3。
优选的，步骤三中制成石墨烯薄膜的厚度为100-200nm。
本发明与现有技术相比的优点在于：在具体制备的过程中，先是对基片进行切片清洗处理，然后再用现有的石墨和溶剂进行混合制成石墨溶液，最后在基片上形成石墨烯薄膜，整个过程操作步骤较为简单，同时所需原料和设备较少，致使成本较低，能够满足大批量生产的需求。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明公开一种石墨烯薄膜的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：基片的处理
(3)取基片，并分割成大小相同的小基片，铺放在滤纸上；
(4)对小基片进行清洗，具体清洗方式为：先用清洗液对小基片表面进行清洗，然后用去离子水进行冲洗，冲洗完成后放入准备好的乙醇溶液中，并通过超声波再次进行清洗，清洗完成后转移到准备好的丙酮溶液中，在利用超声波进行清洗，清洗完成后用去离子水进行冲洗，并烘干待用；
步骤二：石墨溶液的制备
将石墨粉碎成粉末状并放入N-二甲基甲酰胺溶液中，并在超声波的作用下制成石墨溶液，密封保存待用。
步骤三：制备
(4)将步骤一中准备好的小基片取出，并将步骤二中制备好的氧化石墨溶液滴覆在小基片上，并左右旋转摇晃至平铺开均匀，制成样本；
(5)将样本放入玻璃器皿中进行烘干，石墨溶液在小基片上形成一层固体石墨烯薄膜；
(6)将石墨烯薄膜与小基片分离即得到石墨烯薄膜。
步骤一中所述基片为单面导电玻璃，并用玻璃刀切成4X4cm大小的小基片。
步骤一中乙醇溶液含量和丙酮溶液的含量均为20-25ml，超声清洗时间为10-15min。
步骤二中石墨与N-二甲基甲酰胺溶液的重量比为1：3。
步骤三中制成石墨烯薄膜的厚度为100-200nm。
在具体制备的过程中，先是对基片进行切片，并利用不同的清洗剂进行多次清洗处理，保证了基片的清洁度，从而能够保证在基片上形成的石墨烯薄膜中不含有杂志制成质量较高，然后再用现有的石墨和溶剂进行混合制成石墨溶液，最后在基片上形成石墨烯薄膜，整个过程操作步骤较为简单，同时所需原料和设备较少，致使成本较低，能够满足大批量生产的需求。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (5)
1.一种石墨烯薄膜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：基片的处理
(1)取基片，并分割成大小相同的小基片，铺放在滤纸上；
(2)对小基片进行清洗，具体清洗方式为：先用清洗液对小基片表面进行清洗，然后用去离子水进行冲洗，冲洗完成后放入准备好的乙醇溶液中，并通过超声波再次进行清洗，清洗完成后转移到准备好的丙酮溶液中，在利用超声波进行清洗，清洗完成后用去离子水进行冲洗，并烘干待用；
步骤二：石墨溶液的制备
将石墨粉碎成粉末状并放入N-二甲基甲酰胺溶液中，并在超声波的作用下制成石墨溶液，密封保存待用。
步骤三：制备
(1)将步骤一中准备好的小基片取出，并将步骤二中制备好的氧化石墨溶液滴覆在小基片上，并左右旋转摇晃至平铺开均匀，制成样本；
(2)将样本放入玻璃器皿中进行烘干，石墨溶液在小基片上形成一层固体石墨烯薄膜；
(3)将石墨烯薄膜与小基片分离即得到石墨烯薄膜。
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：步骤一中所述基片为单面导电玻璃，并用玻璃刀切成4X4cm大小的小基片。
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：步骤一中乙醇溶液含量和丙酮溶液的含量均为20-25ml，超声清洗时间为10-15min。
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：步骤二中石墨与N-二甲基甲酰胺溶液的重量比为1：3。
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：步骤三中制成石墨烯薄膜的厚度为100-200nm。
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| CN103449420A (zh) * | 2013-08-22 | 2013-12-18 | 中国科学院金属研究所 | 一种高质量石墨烯的分散和薄膜制备方法 |
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| CN104118869A (zh) * | 2014-07-07 | 2014-10-29 | 苏州世优佳电子科技有限公司 | 一种石墨烯薄膜的制备方法 |
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|---|
| 陈彬: "石墨烯制备方法研究进展", 《当代化工研究》 * |
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