[發明專利]一種石墨烯薄膜的制備方法

在審

• 申請號: 202011617881.3
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112723344A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 鄒鴻杰
• 申請（專利權）人: 深圳市華力鴻生物醫藥科技有限公司
• 主分類號: C01B32/184
• 分類號: C01B32/184
• 代理公司: 北京盛凡智榮知識產權代理有限公司 11616
• 代理人: 王光建

本發明公開了一種石墨烯薄膜的制備方法，包括以下步驟：步驟一：基片的處理，取基片，并分割成大小相同的小基片，鋪放在濾紙上；對小基片進行清洗，并烘干待用；步驟二：石墨溶液的制備，將石墨粉碎成粉末狀并放入N?二甲基甲酰胺溶液中，并在超聲波的作用下制成石墨溶液，密封保存待用。步驟三：制備，將步驟一中準備好的小基片取出，并將步驟二中制備好的氧化石墨溶液滴覆在小基片上，并左右旋轉搖晃至平鋪開均勻，制成樣本；將樣本放入玻璃器皿中進行烘干，石墨溶液在小基片上形成一層固體石墨烯薄膜；將石墨烯薄膜與小基片分離即得到石墨烯薄膜。本發明與現有技術相比的優點在于：制備方法較為簡單，成本較低，能夠滿足大批量生產的需求。

技術領域

本發明涉及石墨烯薄膜制備技術領域，具體是指一種石墨烯薄膜的制備方法。

背景技術

石墨烯是一種由碳原子以sp²雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的二維碳納米材料。石墨烯具有優異的光學、電學、力學特性，在材料學、微納加工、能源、生物醫學和藥物傳遞等方面具有重要的應用前景，被認為是一種未來革命性的材料。英國曼徹斯特大學物理學家安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫，用微機械剝離法成功從石墨中分離出石墨烯，因此共同獲得2010年諾貝爾物理學獎。石墨烯常見的粉體生產的方法為機械剝離法、氧化還原法、SiC外延生長法，薄膜生產方法為化學氣相沉積法(CVD)。

石墨烯分為石墨烯粉體和石墨烯薄膜兩大類，對于石墨烯薄膜研究的多是制備技術，雖然研究的制備技術取得了一些成績，但是現有的石墨烯薄膜的制備方法步驟較為復雜，不方便操作，導致其制備成本較高，滿足不了大批量的生產需求。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服以上技術缺陷，提供一種石墨烯薄膜的制備方法，制備方法較為簡單，成本較低，能夠滿足大批量生產的需求。

為解決上述技術問題，本發明提供的技術方案為：一種石墨烯薄膜的制備方法，包括以下步驟：

步驟一：基片的處理

(1)取基片，并分割成大小相同的小基片，鋪放在濾紙上；

(2)對小基片進行清洗，具體清洗方式為：先用清洗液對小基片表面進行清洗，然后用去離子水進行沖洗，沖洗完成后放入準備好的乙醇溶液中，并通過超聲波再次進行清洗，清洗完成后轉移到準備好的丙酮溶液中，在利用超聲波進行清洗，清洗完成后用去離子水進行沖洗，并烘干待用；

步驟二：石墨溶液的制備

將石墨粉碎成粉末狀并放入N-二甲基甲酰胺溶液中，并在超聲波的作用下制成石墨溶液，密封保存待用。

步驟三：制備

(1)將步驟一中準備好的小基片取出，并將步驟二中制備好的氧化石墨溶液滴覆在小基片上，并左右旋轉搖晃至平鋪開均勻，制成樣本；

(2)將樣本放入玻璃器皿中進行烘干，石墨溶液在小基片上形成一層固體石墨烯薄膜；

(3)將石墨烯薄膜與小基片分離即得到石墨烯薄膜。

優選的，步驟一中所述基片為單面導電玻璃，并用玻璃刀切成4X4cm大小的小基片。

優選的，步驟一中乙醇溶液含量和丙酮溶液的含量均為20-25ml，超聲清洗時間為10-15min。

優選的，步驟二中石墨與N-二甲基甲酰胺溶液的重量比為1：3。

優選的，步驟三中制成石墨烯薄膜的厚度為100-200nm。

本發明與現有技術相比的優點在于：在具體制備的過程中，先是對基片進行切片清洗處理，然后再用現有的石墨和溶劑進行混合制成石墨溶液，最后在基片上形成石墨烯薄膜，整個過程操作步驟較為簡單，同時所需原料和設備較少，致使成本較低，能夠滿足大批量生產的需求。

具體實施方式