[發明專利]一種高光致發光性能的石墨烯-多孔硅材料及制備方法

有效

• 申請號: 201710070580.5
• 申請日: 2017-02-09
• 公開（公告）號: CN106883841B
• 公開（公告）日: 2019-03-05
• 發明（設計）人: 葛道晗;張立強;錢棟梁;程廣貴;丁建寧
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: C09K11/02
• 分類號: C09K11/02;C09K11/59;C23C16/26;C25F3/12
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1.一種高光致發光性能的石墨烯-多孔硅材料的制備方法，其特征在于，步驟如下：

步驟1、通過化學氣相沉積法在銅箔上制備單層石墨烯，得到有石墨烯覆蓋的銅箔；

步驟2、選擇材料：選擇n型單晶硅片，進行雙面拋光；

步驟3、多孔硅的制備：將步驟2中處理好的n型單晶硅片依次在無水乙醇、去離子水中超聲清洗，清洗后吹干；將吹干的n型單晶硅片在氫氟酸/無水乙醇混合溶液中進行電化學腐蝕，電化學腐蝕完成后用去離子水清洗，并吹干得到多孔硅；

步驟4、石墨烯轉移：裁剪步驟1得到的有石墨烯覆蓋的銅箔，使其尺寸與所述多孔硅的尺寸相當，裁剪完成后，將銅箔放置在玻璃片上；將所述玻璃片其轉移到勻膠機上并點上PMMA膠，完成涂膠后轉移到烘膠臺上烘烤；將烘烤后的玻璃片置于過硫酸銨溶液中腐蝕銅箔襯底，每間隔10分鐘用去離子水清洗一次，直至銅箔完全消失，再用步驟3得到的多孔硅表面接觸浮在過硫酸銨溶液表面的石墨烯，使多孔硅表面與石墨烯復合；最后將石墨烯與多孔硅復合的材料置于丙酮中去膠，間隔10分鐘換一次丙酮；去膠完成后，得到所述的高光致發光性能的石墨烯-多孔硅材料；

步驟3中，所述電化學腐蝕的電流為10~30mA，腐蝕時間為10min。

2.根據權利要求1所述的一種高光致發光性能的石墨烯-多孔硅材料的制備方法，其特征在于，步驟2中，所述n型雙拋硅片電阻為3~8Ω·cm²，厚度為450μm。

3.根據權利要求1所述的一種高光致發光性能的石墨烯-多孔硅材料的制備方法，其特征在于，步驟2中，所述n型雙拋硅片的尺寸為1.6cm×1.6cm。

4.根據權利要求1所述的一種高光致發光性能的石墨烯-多孔硅材料的制備方法，其特征在于，步驟3中，所述超聲清洗的時間為20min。

5.根據權利要求1所述的一種高光致發光性能的石墨烯-多孔硅材料的制備方法，其特征在于，步驟3中，所述氫氟酸/無水乙醇的混合溶液中，氫氟酸與無水乙醇的體積比為1:1。

6.根據權利要求1所述的一種高光致發光性能的石墨烯-多孔硅材料的制備方法，其特征在于，步驟4中，所述勻膠機的轉速為4000r/min。

7.根據權利要求1所述的一種高光致發光性能的石墨烯-多孔硅材料的制備方法，其特征在于，步驟4中，所述烘烤溫度為150℃，烘烤時間為5min。

8.根據權利要求1所述的一種高光致發光性能的石墨烯-多孔硅材料的制備方法，其特征在于，步驟4中，所述過硫酸銨溶液濃度為10mg~50mg/mL。

9.如權利要求1-8任意一項所述的方法制備的高光致發光性能的石墨烯-多孔硅材料，其特征在于，所述石墨烯-多孔硅中，石墨烯覆蓋于多孔硅之上，形成復合結構；所述石墨烯-多孔硅的光致發光性能是所述多孔硅單體的7.9倍。