[發明專利]石墨烯/碳納米管納米疊層復合薄膜及其制備方法

在審

• 申請號: 201710265193.7
• 申請日: 2017-04-21
• 公開（公告）號: CN106995214A
• 公開（公告）日: 2017-08-01
• 發明（設計）人: 王建鋒;謝丹
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: C01B32/194
• 分類號: C01B32/194;C01B32/168
• 代理公司: 北京冠和權律師事務所11399
• 代理人: 李建華

1.一種石墨烯/碳納米管納米疊層復合薄膜，其特征在于：包含在水表面形成的石墨烯超薄膜和從碳納米管陣列拉出的碳納米管超薄膜，石墨烯超薄膜在石墨烯/碳納米管納米疊層復合薄膜中的重量分數為小于100％，石墨烯超薄膜和碳納米管超薄膜交替堆疊形成納米疊層結構。

2.根據權利要求1所述的石墨烯/碳納米管納米疊層復合薄膜，其特征在于石墨烯超薄膜的厚度在0.34納米到100納米范圍內。

3.根據權利要求1所述的石墨烯/碳納米管納米疊層復合薄膜，其特征在于碳納米管超薄膜的厚度在2納米到100納米范圍內。

4.一種制備權利要求1-3任一項所述的石墨烯/碳納米管納米疊層復合薄膜的方法，所述的方法包括如下步驟：

1)從碳納米管陣列拉出取向的碳納米管超薄膜，將y層碳納米管超薄膜堆疊在一起；

2)將石墨烯分散液注射到水表面形成一層石墨烯超薄膜；

3)將步驟1的y層碳納米管超薄膜導入水中并導出，使得步驟2中水表面的石墨烯超薄膜轉移覆蓋到碳納米管膜表面，重復x次，以轉移x層石墨烯超薄膜至y層碳納米管超薄膜上，形成一個石墨烯/碳納米管雙層(G_x/CNT_y)₁；

4)在步驟3的石墨烯/碳納米管雙層(G_x/CNT_y)₁上覆蓋y層碳納米管超薄膜，接著轉移x層石墨烯超薄膜，形成兩個石墨烯/碳納米管雙層(G_x/CNT_y)₂，依次類推，循環往復n次，得到石墨烯/碳納米管納米疊層復合薄膜(G_x/CNT_y)_n。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，還包含步驟5)將上述石墨烯/碳納米管納米疊層復合薄膜(G_x/CNT_y)_n在惰性氣體下熱處理，得到石墨烯/碳納米管納米疊層復合薄膜。

6.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述的石墨烯分散液的濃度為0.001-2mg/ml,分散液中的溶劑為與水互溶的有機溶劑，包括N-甲基吡咯烷酮、N,N二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮、甲醇、乙醇、異丙醇、丙酮、二甲基亞砜中的一種或者幾種；所述的石墨烯超薄膜在水表面形成，其厚度在0.34-100納米厚；所述的碳納米管超薄膜從碳納米管陣列中拉出，其厚度在2-100納米。

7.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，y值大于或等于1，x值大于或者等于1，n值大于或等于1。

8.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，熱處理溫度在室溫到3000攝氏度。

9.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述石墨烯/碳納米管納米疊層復合薄膜具有石墨烯超薄膜和碳納米管超薄膜交替堆疊結構。

10.權利要求4-9任一項所述的方法制備的石墨烯/碳納米管納米疊層復合薄膜的用途，用于散熱、電磁屏蔽、超級電容器、鋰電池或太陽能電池領域。