[發明專利]石墨烯保護膜的制備方法、石墨烯保護膜及其使用方法

有效

• 申請號: 201811203418.7
• 申請日: 2018-10-16
• 公開（公告）號: CN109321893B
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發明（設計）人: 張瑩瑩;夏凱倫
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: C23C16/26
• 分類號: C23C16/26;C23C16/01
• 代理公司: 北京中政聯科專利代理事務所(普通合伙) 11489
• 代理人: 陳超

一種石墨烯保護膜的制備方法、石墨烯保護膜及其保護方法，所述制備方法包括：采用化學氣相沉積法在金屬基底表面制備石墨烯膜；將轉移輔助貼膜覆蓋在金屬基底上的石墨烯膜表面；將帶有轉移輔助貼膜的石墨烯膜置于金屬刻蝕劑中，刻蝕去除所述金屬基底；用去離子水清洗去除殘留的金屬刻蝕劑，得到石墨烯保護膜。由上述方法制得的石墨烯保護膜具有轉移輔助貼膜層和石墨烯膜層。該石墨烯保護膜可以方便、完全的保護需要被保護的物質，隔離空氣中的氧氣和水分，同時可以方便的揭除掉而不影響被保護的物質；這種保護過程可以重復多次，對被保護的物質表面沒有影響。

技術領域

本發明涉及石墨烯應用領域，具體涉及一種石墨烯保護膜的制備方法、石墨烯保護膜及其使用方法。

背景技術

石墨烯是由sp²雜化的碳原子按照六邊形緊密堆積排列得到的單層二維蜂窩狀結構，其厚度僅為0.335個納米，是目前最薄的一種二維材料。石墨烯異常穩定的完美晶格結構，使其具有優異的化學穩定性，高的熱導率，高比表面積，可調帶寬，良好的電學、機械性能等。石墨烯的強度高達130GPa，是目前最堅硬的納米材料。石墨烯柔韌性極好，可被應用于超輕防彈衣和超薄超輕型飛機材料等領域。石墨烯具有優異的隔氧隔水功能，可作為防腐蝕層，用來保護需要保護的物品表面。

現有技術中在需要保護的物品表面沉積Al₂O₃等保護層(Jiajie Pei,etal.Nat.Commun,2016,7:10450.)或者在表面修飾有機物進行保護(ChristopherR.Ryder,et al.Nature chemistry,2016,8(6):597-602.)。然而沉積Al₂O₃等保護層對設備要求高，操作繁瑣，以及表面修飾有機物，這些保護層都難以去除而不損傷被保護的物品。

發明內容

本發明的目的是提供一種石墨烯保護膜的制備方法、石墨烯保護膜及其使用方法，以保護需要被保護的物質表面。可以方便、完全的保護需要被保護的物質，隔離空氣中的氧氣和水分，同時該石墨烯保護膜可以方便的揭除掉而不影響被保護的物質，這種保護過程可以重復多次，對保護的物質無影響。

為達到上述目的，本發明的第一方面提供了石墨烯保護膜的制備方法，包括：

S110，采用化學氣相沉積法在金屬基底表面制備石墨烯膜；

S120，將轉移輔助貼膜覆蓋在金屬基底上的石墨烯膜表面；

S130，將帶有轉移輔助貼膜的石墨烯膜置于金屬刻蝕劑中，刻蝕去除所述金屬基底；

S140，用去離子水清洗去除殘留的金屬刻蝕劑，得到石墨烯保護膜。

在一些具體的實施例中，所述轉移輔助貼膜的制備過程包括：

S210，在光滑平整的基底表面涂覆一層輔助聚合物層；

S220，在聚合物層表面覆蓋一層熱解離膠帶層；

S230，排除輔助聚合物層和熱解離膠帶層之間的氣泡，使輔助聚合物層和熱解離膠帶層緊密貼合；

S240，從所述光滑基底表面揭除所述輔助聚合物層和熱解離膠帶層，得到所述轉移輔助貼膜。

在一些具體的實施例中，所述輔助聚合物層為聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、松香或石蠟，其能溶于有機溶劑，并在有機溶劑揮發后重新形成為固體。

在一些具體的實施例中，還包括排除石墨烯膜和轉移輔助貼膜之間的氣泡，使石墨烯膜和轉移輔助貼膜緊密貼合的步驟。

本發明的第二方面提供了一種根據上述的石墨烯保護膜的制備方法制備的石墨烯保護膜，包括：轉移輔助貼膜和石墨烯膜層。