[發明專利]一種制造復合納米薄膜的方法

有效

• 申請號: 201310331720.1
• 申請日: 2013-08-02
• 公開（公告）號: CN103450461A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 楊亞杰;張魯寧;楊文耀;徐建華;蔣亞東
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: C08G61/12
• 分類號: C08G61/12;C08G73/02;C08G73/06;C08K9/00;C08K3/04
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 譚新民

技術領域

本發明涉及電子薄膜材料技術領域，尤其是涉及一種制造復合納米薄膜的方法。?

背景技術

近年來，石墨烯材料異軍突起，其以優異的力學、熱學和導電性能成為納米材料研究的熱點。進一步的研究表明，導電聚合物與石墨烯材料復合后，可以極大的提高其各項性能并改善穩定性，在柔性顯示、電化學儲能、傳感器等領域具有十分重要的應用前景。?

當前，在國際上制備導電聚合物/石墨烯的研究十分活躍，如何實現石墨烯材料在導電聚合物中的納米級分散，以充分發揮石墨烯的協同效應是關鍵問題。但是，由于制備工藝的限制及石墨烯的分散性較差，使得實現石墨烯在復合材料中納米級別的分散十分困難。因此新型構型的GO（氧化石墨烯）復合納米材料的研究和開發已成為導電聚合物/GO研究的核心內容之一。?

羧基改性的GO在功能化GO的制備中占有重要地位，通過GO表面活潑羧基的酰胺化或酯化反應，可使各種有機小分子、高分子、生物大分子以及含有活潑基團的功能材料被共價鍵合到氧化石墨烯上，同時功能化基團的荷電性也為氧化石墨烯的層層組裝提供了條件。?

導電聚合物/GO插層復合納米結構的性能主要體現在兩者的協同效應，因此，GO能夠納米級有序分散于導電聚合物層間十分關鍵。我們注意到，目前方法所制備的導電聚合物/GO復合材料中，GO大多處于一種無序的狀態，對復合物中有關GO材料分布有序性及松散程度問題尚缺少足夠的認識。另外，目前所制備的導電聚合物/GO插層結構中導電聚合物厚度可控性不高，難以形成超薄的導電聚合物層。?

發明內容

本發明的目的之一是提供一種合理簡單、易于操作的制造復合納米薄膜的方法，其中該方法制造的納米薄膜中氧化石墨烯納米材料有序分散導電聚合物中，導電性和柔韌性好。?

本發明公開的技術方案包括：?

提供了一種制造復合納米薄膜的方法，其特征在于，包括：將氧化石墨烯分散于有機溶劑中，形成氧化石墨烯分散溶液；將所述氧化石墨烯分散溶液滴加于LB膜槽中的超純水表面，使氧化石墨烯分散鋪展于所述超純水表面；用滑障將鋪展于所述超純水表面的氧化石墨?烯壓縮到成膜模壓，形成氧化石墨烯薄膜，然后將所述氧化石墨烯薄膜轉移到基片上；將鐵基氧化劑溶于超純水中，獲得鐵基氧化劑溶液；用旋涂法將所述鐵基氧化劑溶液涂敷在所述基片上的所述氧化石墨烯薄膜上，形成氧化石墨烯/鐵基氧化劑復合薄膜；將形成了所述氧化石墨烯/鐵基氧化劑復合薄膜的所述基片置于導電聚合物單體氣氛中進行聚合反應，形成氧化石墨烯/導電聚合物復合納米薄膜。?

一個實施例中，所述有機溶劑為N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺或者甲醇。?

一個實施例中，所述氧化石墨烯為羥基化氧化石墨烯或者氨基化氧化石墨烯。?

一個實施例中，所述鐵基氧化劑是三氯化鐵或者甲基苯磺酸鐵。?

一個實施例中，所述氧化石墨烯分散溶液中氧化石墨烯的濃度為1至3毫克/毫升。?

一個實施例中，所述鐵基氧化劑溶液的濃度為15至25毫克/毫升。?

一個實施例中，所述導電聚合物單體為3,4-乙烯二氧噻吩、苯胺或者吡咯。?

本發明實施例的方法中，氧化石墨烯采用LB成膜方法制備于基片上，可以通過調整氧化石墨烯片層之間的間隙來獲得不同緊密排列的石墨烯層。再通過化學氣相聚合沉積的方式將不同緊密排列的石墨烯片層分散于導電聚合物中。這種基于氧化石墨烯有序分散的導電聚合物復合納米薄膜具有導電性、柔韌性好的優點，可以滿足不同電極體系對電極薄膜材料的要求。制備方法合理簡單、易于操作。?

附圖說明

圖1是本發明一個實施例的制造復合納米薄膜的方法的流程示意圖。?

圖2是根據本發明一個實施例的方法制造的復合納米薄膜的示意圖。?

具體實施方式

下面將結合附圖詳細說明本發明的實施例的制造復合納米薄膜的方法的具體步驟。?

如圖1所示，本發明的一個實施例中，一種制造復合納米薄膜的方法包括步驟10、步驟12、步驟14、步驟16和步驟18。?

步驟10：制備氧化石墨烯分散溶液。?

本發明的實施例中，可以將氧化石墨烯分散于有機溶劑中，形成氧化石墨烯分散溶液。例如，一個實施例中，可以將氧化石墨烯材料加入適合的有機溶劑中，然后使用攪拌和/或超聲波振動的方式使氧化石墨烯充分分散于有機溶劑中，從而獲得氧化石墨烯分散溶液。?

本發明的實施例中，這里的氧化石墨烯可以是羥基化氧化石墨烯或者氨基化氧化石墨烯。?