[发明专利]一种基于石墨烯的柔性电极制备方法

权利要求书

1.一种基于石墨烯的柔性电极制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

a、制备氧化石墨烯溶液：

将石墨、NaNO₃与H₂SO₄混合后，在冰浴条件下搅拌均匀；加入KMnO₄，水浴条件下，搅拌形成薄膜；加入水继续搅拌；停止搅拌并加入水，然后加入H₂O₂，致使溶液颜色由深棕变为黄色；过滤溶液，加入水洗涤，通过机械搅动将滤渣重新分散在水中；离心以去除尺寸不均一的氧化石墨烯片；然后再将上清液离心以去除较小尺寸氧化石墨烯碎片和水解副产物；沉淀物通过机械搅动重悬于水中，最终获得氧化石墨烯溶液；

b、镀膜：

将设计好图案的掩膜粘附于柔性材料基底，用氧等离子体对基底进行处理；将步骤a得到的氧化石墨烯溶液喷涂于上述基底，然后置于红外线灯下干燥；

c、化学还原：

将步骤b制得的氧化石墨烯/柔性材料膜在还原剂存在的情况下，进行化学还原反应；然后使用饱和碳酸氢钠、蒸馏水和甲醇依次冲洗薄膜，于室温下干燥；

d、电化学还原：

将步骤c得到的石墨烯/柔性材料膜至于钠磷酸盐缓冲液中，采用线性扫描伏安法加压。

2.如权利要求1所述的基于石墨烯的柔性电极制备方法，其特征在于：步骤a中，制备氧化石墨烯溶液的具体步骤为：

将石墨、NaNO₃与H₂SO₄混合后，在冰浴条件下搅拌均匀；加入KMnO₄，将混合物转入30-40^oC水浴条件下，搅拌1h，形成薄膜；加入水，在85-95^oC条件下搅拌30min；停止搅拌，并加入水，然后加入质量浓度为30%的H₂O₂，致使溶液颜色由深棕变为黄色；过滤溶液，加入水洗涤，通过机械搅动将滤渣重新分散在水中；转速1000rpm/min下，离心2min，重复3-5次以去除尺寸不均一的氧化石墨烯片；上清液以转速8000rpm/min，离心15min，重复至少2次，以去除较小尺寸氧化石墨烯碎片和水解副产物；沉淀物通过机械搅动重悬于水中，最终获得氧化石墨烯溶液。

3.如权利要求1所述的基于石墨烯的柔性电极制备方法，其特征在于：步骤b中，喷涂氧化石墨烯溶液的时间为1s，红外线灯干燥的时间为20s。

4.如权利要求1所述的基于石墨烯的柔性电极制备方法，其特征在于：步骤c中，所述的还原剂为氢碘酸和醋酸。

5.如权利要求4所述的基于石墨烯的柔性电极制备方法，其特征在于：所述还原剂中，氢碘酸和醋酸的体积比为2：5。

6.如权利要求1所述的基于石墨烯的柔性电极制备方法，其特征在于：所述化学还原反应在油浴中，40℃下反应24h。

7.如权利要求1所述的基于石墨烯的柔性电极制备方法，其特征在于：步骤d中，钠磷酸盐缓冲液的pH值为4.12。

8.如权利要求1所述的基于石墨烯的柔性电极制备方法，其特征在于：步骤d中，采用线性扫描伏安法加压时，电压瞬时由 -0.6V至 -0.87V。

9.如权利要求1所述的基于石墨烯的柔性电极制备方法，其特征在于：所述柔性材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚二甲基硅氧烷。