[发明专利]利用八羟基酞菁锌进行微接触印刷石墨烯图案的方法

说明书

技术领域

本发明属于现代电子技术领域，特别涉及一种酞菁锌配合物作为墨水在微接触印刷中的应用。 

背景技术

表面微构建技术正逐渐体现出在重要应用价值，特别是微接触印刷技术，其能够在小尺寸上微图案化，在多个领域特别是现代电子技术领域具有重要意义。目前可供选择的微接触印刷墨水较少，也局限了表面可进行微接触印刷的材料，大量的材料无法用微接触印刷的方法制备表面图案。因而开发新的、稳定的的墨水具有很大的意义。 

为进一步丰富微接触印刷墨水和基底的选择，并且提升微接触印刷质量，有必要进一步开发酞菁化合物在微接触印刷中的应用。酞菁锌配合物性能稳定，成膜质量高，可以作为一种稳定的墨水应用于多种材料表面的微接触印刷；石墨烯电阻率只约10^-6Ω·cm，比铜或银更低，是目前发现的电阻率最小的材料，因此石墨烯线路比其它线路如铜、银线路具有更强的导电性。 

发明内容

本发明的目的是提供了利用八羟基酞菁锌进行微接触印刷石墨烯图案的方法，所采用的技术方案是： 

利用八羟基酞菁锌进行微接触印刷石墨烯图案的方法，本发明采用的八羟基酞菁锌，具有以下结构式： 

将八羟基酞菁锌的二氯甲烷溶液作为微接触印刷的印刷剂，将PDMS印章的图案转移至聚四氟乙烯基底，再利用酞菁和石墨烯的π-π相互作用力在基底上得到精美的石墨烯图案，具体步骤如下： 

步骤1：基底为聚四氟乙烯，将基底材料用乙醇超声清洗1小时，取出80℃真空干燥，用⁶⁰Co伽玛射线对其照射24h；将照射后的基底200份放入三颈瓶中，加入4-乙烯基吡啶1份，500份蒸馏水，80℃条件下反应1小时，得到表面含有吡啶基的基底； 

步骤2：将八羟基酞菁锌用二氯甲烷完全溶解； 

步骤3：将羧基化石墨烯溶于水中，超声1分钟使其均匀溶解； 

步骤4：将PDMS印章浸泡于八羟基酞菁锌二氯甲烷溶液中1-2分钟，取出后于N₂气流中干燥30-60s，将涂有八羟基酞菁锌二氯甲烷溶液的PDMS印章盖于表面含有吡啶基的基底上，轻压10-20s，将PDMS印章图案转移至基底，得到印有图案的基底； 

步骤5：将印有图案的基底浸泡于石墨烯溶液中10-30min，取出后即可在基底上得到精美的石墨烯图案。 

其中，所述基底和乙醇的重量比为1∶5-20。 

其中，所述⁶⁰Co伽玛射线剂量为80-100KGy。 

其中，所述八羟基酞菁锌二氯甲烷溶液浓度为1-10g/L 

其中，所述羧基化石墨烯水溶液浓度为0.1-2g/L。 

其中，所述N₂流速为600ml/min。 

本发明的有益效果为： 

1、通过利用八羟基酞菁锌进行微接触印刷石墨烯图案，为微接触印刷行业提供了新思路。 

2、石墨烯电阻率只约10^-6Ω·cm，比铜或银更低，是目前发现的电阻率最小的材料，因此石墨烯线路比其它线路如铜、银线路具有更强的导电性。 

3、酞菁类分子和羧基化石墨烯的结合，包括酞菁和石墨烯的π-π相互作用力，以及羧基化石墨烯的羧基与酞菁之间的配位键结合，因此结合非常紧密。 

4、八羟基酞菁锌原料易得、成本低、稳定，在工业应用上具有很大的潜力。 

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步描述，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。 

实施例1： 

基底为聚四氟乙烯，将100g基底材料用500g乙醇超声清洗1小时，取出在80℃下真空干燥，用⁶⁰Co伽玛射线对其照射24h，剂量为80KGy；将照射后的基底100g放入三颈瓶中，加入4-乙烯基吡啶0.5g，500ml蒸馏水，80℃条件下反应1小时，得到表面含有吡啶基的基底；将八羟基酞菁锌用二氯甲烷完全溶解，浓度为1g/L；将羧基化石墨烯溶于水中，超声1分钟使其均匀溶解，浓度为0.1g/L；将PDMS印章浸泡于浓度为八羟基酞菁锌二氯甲烷溶液中1分钟，取出后于流速为600ml/min的N₂气流中干燥30s，将涂有八羟基酞菁锌二氯甲烷溶液的PDMS印章盖于表面含有吡啶基的基底上，轻压10-20s，将PDMS印章图案转移至基底，得到印有图案的基底；将印有图案的基底浸泡于石墨烯溶液中10min，取出后即可在基底上得到精美的石墨烯图案。