[发明专利]一种多层还原石墨烯薄膜的制备方法及其应用

权利要求书

1.一种多层还原石墨烯薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、制备两份相同的氧化石墨烯溶液，其中一份经阳离子预先处理或与阳离子电解质超声混合使石墨烯溶液显正电性，另外一份经硝酸或阴离子电解质充分混合，使得石墨烯溶液显负电性；

步骤二、在基板表面预先制备一层带正电性或负电性的石墨烯薄膜，经去离子水反复冲洗，氮气烘干后，再将所得基板浸入所述带有负电性或正电性的石墨烯溶液；之后取出经去离子水反复冲洗，氮气烘干；重复以上操作以制备多层氧化石墨烯薄膜；

步骤三、将上述多层氧化石墨烯薄膜经还原物和高温处理，获得多层还原石墨烯复合薄膜；

所述还原物为肼、水合肼、硼氢化钠、维生素C、乙二胺、氨水、HI中的至少一种，所述高温为150-1100℃。

2.根据权利要求1所述的多层还原石墨烯薄膜的制备方法，其特征在于，所述阳离子电解质为在水溶液能够电离的季胺盐型、季磷盐型、叔硫型聚电解质、及带有胺根、季胺根、咪唑或三嗪的杂环类阳离子表面活性剂。

3.根据权利要求2所述的多层还原石墨烯薄膜的制备方法，其特征在于，所述阳离子电解质为CTAB、乙二胺、三乙烯二胺、二乙烯三胺、2-烷基咪唑啉、CPAM、或乙醇胺。

4.根据权利要求1所述的多层还原石墨烯薄膜的制备方法，其特征在于，所述阴离子电解质为在水溶液能够电离出阴离子的聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚苯乙烯磺酸、聚乙烯磺酸、聚乙烯磷酸、及羧酸盐、磺酸盐、硫酸酯盐、或磷酸酯盐阴离子表面活性剂。

5.根据权利要求4所述的多层还原石墨烯薄膜的制备方法，其特征在于，所述阴离子电解质为烷基苯磺酸钠、烷基硫酸钠、烷基磷酸酯、或氨基酸盐。

6.根据权利要求1所述的多层还原石墨烯薄膜的制备方法，其特征在于，所述阴、阳离子电解质为两性聚电解质的聚磷酸盐、聚硅酸盐、天然的核酸、蛋白质、或氨基酸型、甜菜碱型两性表面活性剂。

7.根据权利要求1所述的多层还原石墨烯薄膜的制备方法，其特征在于，步骤二中所述基板在预先制备石墨烯薄膜之前经去离子水、丙酮、乙二醇超声处理，超声时间为0.5-6h，干燥，并经等离子体后处理。

8.根据权利要求1所述的多层还原石墨烯薄膜的制备方法，其特征在于，步骤二中所述的重复操作次数为1-20次，浸入溶液中时间为2-60min，提拉速度为0.001-20cm/min；所制得的石墨烯溶液浓度为0.01mg/mL-10mg/mL。

9.如权利要求1-8任一项所述方法制备得到的多层还原石墨烯薄膜。

10.如权利要求9所述的多层还原石墨烯薄膜在电极中的应用。