[發明專利]一種穩定摻雜石墨烯的化學摻雜劑與摻雜方法

有效

• 申請號: 201610673816.X
• 申請日: 2016-08-16
• 公開（公告）號: CN107758649B
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 馬來鵬;任文才;董世超;成會明
• 申請（專利權）人: 中國科學院金屬研究所
• 主分類號: C01B32/194
• 分類號: C01B32/194
• 代理公司: 沈陽優普達知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 張志偉

1.一種穩定摻雜石墨烯的化學摻雜劑的摻雜方法，其特征在于：化學摻雜劑采用光固化型環氧膠；

所述的穩定摻雜石墨烯的化學摻雜劑的摻雜方法，包括如下步驟：

(1)在初始基體上的石墨烯本征表面形成光固化型環氧膠，對石墨烯完全覆蓋；

(2)將石墨烯、光固化型環氧膠和透明目標基體進行結合，再對光固化型環氧膠進行光固化；

(3)通過對光固化后的環氧膠進行加熱或室溫長期放置處理，實現對石墨烯的穩定摻雜。

2.按照權利要求1所述的穩定摻雜石墨烯的化學摻雜劑的摻雜方法，其特征在于：光固化型環氧膠采用該類膠粘劑之一或兩種以上的組合。

3.按照權利要求1所述的穩定摻雜石墨烯的化學摻雜劑的摻雜方法，其特征在于：石墨烯為采用化學氣相沉積方法生長的石墨烯或析出方法生長的石墨烯，位于初始基體上的石墨烯的平均層數為單層、雙層、少層或多層，層數小于50層；石墨烯的本征表面特指轉移前生長在初始基體上的石墨烯表面，未受到轉移過程中轉移介質或溶劑的污染。

4.按照權利要求1所述的穩定摻雜石墨烯的化學摻雜劑的摻雜方法，其特征在于：在石墨烯表面形成光固化型環氧膠的方法包括浸泡、印刷、輥壓涂覆、刮涂、線棒涂布、噴涂、旋涂、提拉之一或兩種以上，光固化型環氧膠層的典型厚度0.1～50微米。

5.按照權利要求1所述的穩定摻雜石墨烯的化學摻雜劑的摻雜方法，其特征在于：對光固化后的環氧膠的加熱溫度需取決于具體膠型號的要求，低于其使用溫度的上限，典型的溫度范圍為40～300℃；對光固化后的環氧膠長期放置的時間取決于具體膠型號的要求，典型的時間為5～10天。

6.按照權利要求1所述的穩定摻雜石墨烯的化學摻雜劑的摻雜方法，其特征在于：當初始基體和透明基體同時為柔性基體時，采用卷對卷的方法實現石墨烯、光固化型環氧膠與透明基體的結合，并采用卷對卷的方法實現石墨烯與初始基體的分離；光固化型環氧膠獨立于透明基體之外，不與透明基體形成混合物。

7.按照權利要求1所述的穩定摻雜石墨烯的化學摻雜劑的摻雜方法，其特征在于：采用的初始基體為導體，包括Pt、Ni、Cu、Co、Ir、Ru、Au、Ag、Fe、Mo金屬或其合金之一或兩種以上的復合材料；或者，初始基體為上述金屬的碳化物、氮化物、硼化物之一或兩種以上的復合材料；或者，初始基體為導體與半導體兩者的復合材料；

采用的透明基體為高分子聚合物：聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚硅氧烷、聚碳酸酯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯之一種或兩種以上的復合；或者，透明基體為半導體：氧化硅或玻璃；透明基體的形狀為平面、曲面或網面。

8.按照權利要求1所述的穩定摻雜石墨烯的化學摻雜劑的摻雜方法，其特征在于：通過蝕刻基體法或基體無損法實現石墨烯與初始基體的分離，基體無損法包括直接剝離法或氣體鼓泡插層法。