[發(fā)明專利]制備高比表面積的光刻膠-石墨烯材料的復合體系的方法

有效

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• 申請日: 2017-07-14
• 公開（公告）號: CN107367905B
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發(fā)明（設計）人: 鄒應全;薛兵
• 申請（專利權）人: 北京師范大學
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20;G03F7/40;G03F7/42;C01B32/182
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 李小梅;劉金輝

本發(fā)明涉及一種制備光刻膠?石墨烯材料的復合體系的方法，其包括：1)提供包含石墨烯材料和光刻膠的混合物；2)采用掩模圖形版對由步驟1)得到的混合物進行曝光；和3)用顯影液處理由步驟2)得到的曝光的材料以除去未交聯(lián)部分，得到光刻膠?石墨烯材料的復合體系，其中所述石墨烯材料選自石墨烯、氧化石墨烯及其混合物。本發(fā)明方法工藝簡單且所得復合體系具有高比表面積。所得復合體系適用于制備催化劑載體、表面吸附材料和微傳感器。

技術領域

本發(fā)明涉及一種制備高比表面積的光刻膠-石墨烯材料的復合體系的方法。本發(fā)明還涉及高比表面積的光刻膠-石墨烯材料的復合體系。

背景技術

現(xiàn)代信息技術在進行著飛速的變革，高端電子設備朝微型化、便攜式方向發(fā)展，而微電子技術的發(fā)展離不開微光刻技術。在增加催化劑載體表面承載量，吸附材料吸附量和傳感器靈敏度方面，增加材料的比表面積是可實現(xiàn)以上有效效果的可靠途徑。因此，迫切需要發(fā)展一種高效方法提高材料比表面積。

CN104155353A公開了一種三維碳微陣列與水滑石復合材料的制備方法，其中以硅片為基底，在其表面采用光刻方法制備出光刻膠微陣列，經(jīng)高溫碳化后得到三維碳微陣列，然后在其表面沉積AlOOH薄層，最后置于水熱釜中原位生長出水滑石薄層，得到三維碳微陣列與水滑石復合材料。所述制備方法的工藝復雜，且能耗極高。

CN104132983A公開了一種采用原位生長的方法制備的水滑石碳紙復合材料，其中以碳紙為基底材料，先在碳紙表面沉積AlOOH薄層，再經(jīng)過原位生長的方法，在碳紙表面生長出多孔水滑石薄膜。在CN104132983A中，需要重復將碳紙浸入AlOOH膠體溶液并再吹干，在其實施例中重復了20-40次。因此工藝復雜。

CN104701020A提供了基于SU-8光刻膠的三維微電極制備方法，以解決現(xiàn)有超級電容器電極比表面積小的問題。其采用如下的技術方案：基于SU-8光刻膠的三維微電極制備方法，包括以下步驟：

在SU-8光刻膠中摻雜納米級的氯化鐵顆粒；

選取硅片作為基底，并將硅片基底進行標準清洗，然后在硅片基底上刻蝕“口窄內寬”的凹槽結構；

將摻雜后的SU-8光刻膠均勻旋涂在刻有凹槽結構的硅片基底上，然后將涂有SU-8光刻膠的硅片基底傾斜固定，對固定好的硅片基底上的光刻膠先進行第一次曝光，然后將硅片基底在其所在平面內旋轉180°，進行第二次曝光，再顯影、去膠形成“X”型SU-8三維微電極陣列；

將SU-8三維微電極陣列放入炭化裝置中炭化形成SU-8碳納米管；

在SU-8碳納米管上沉積石墨烯或炭黑，形成SU-8碳納米管電極；

在SU-8碳納米管電極間填充電解質，形成基于SU-8光刻膠孔徑可調的三維微電極。

由此可見，所述方法工藝復雜，能耗較高。

發(fā)明內容

鑒于上述現(xiàn)有技術狀況，本發(fā)明的發(fā)明人進行了廣泛深入的研究，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過巧妙地將石墨烯材料引入光刻膠中，然后曝光并顯影，可以非常簡便地制備高比表面的光刻膠-石墨烯材料的復合體系，特別是三維微柱形式的復合體系，使其在制備催化劑載體，表面吸附材料和微傳感器方面展示出重要應用前景。

本發(fā)明正是基于以上發(fā)現(xiàn)得以完成。

本發(fā)明的目的是提供一種工藝簡單地制備具有高比表面積的光刻膠-石墨烯材料的復合體系的方法。所得復合體系適用于制備催化劑載體、表面吸附材料和微傳感器。

實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術方案可以概括如下：

1.一種制備光刻膠-石墨烯材料的復合體系的方法，其包括：

1)提供包含石墨烯材料和光刻膠的混合物；