[发明专利]制备石墨烯透明导电薄膜的方法

权利要求书

1.一种制备石墨烯透明导电薄膜的方法，该方法包括以下步骤：

（i）在衬底表面生长一层石墨烯微晶；

（ii）在所得的附着有石墨烯微晶的衬底表面涂布一层氧化石墨烯薄膜；以及

（iii）将所得的表面修饰有氧化石墨烯和石墨烯微晶的衬底中的氧化石墨烯进行还原和修复，同时诱导石墨烯在石墨烯微晶上生长，得到石墨烯透明导电薄膜。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（i）包括：将衬底置于炉中，通入气体并打开真空泵；将炉升温至预定反应温度后打开电源，并调整电源功率，在炉内产生等离子体；随后通入碳源反应后在衬底表面生长一层石墨烯微晶。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述炉包括管式炉；气体的流量为0-40sccm；炉升温速率为：5-15℃/min；预定反应温度为500-1100℃；所述电源包括射频电源；电源功率调整为50-200W；碳源的流量为1-20sccm；反应时间为5-15min。

4.如权利要求2-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述石墨烯微晶通过等离子体化学气相沉积制备；所述衬底包括玻璃衬底或陶瓷衬底；所述碳源包括甲烷、乙烯或二氟甲烷；所述气体包括氢气、氩气或其混合物。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（ii）包括：将所得的附着有石墨烯微晶的衬底垂直浸入氧化石墨烯水溶液中，并在衬底表面均匀涂布一层氧化石墨烯薄膜。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述氧化石墨烯水溶液的浓度为0.1-2mg/ml；所述氧化石墨烯的平均层数为1-3层。

7.如权利要求5-6中任一项所述的方法，其特征在于，在衬底表面均匀涂布一层氧化石墨烯薄膜的方法包括：提拉法、旋涂或刮涂，其中，提拉法通过提拉设备进行，提拉速率为2-50mm/min；所用的氧化石墨烯的制备方法包括化学法。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（iii）包括：将所得的表面修饰有氧化石墨烯和石墨烯微晶的衬底再次置于炉中，通入气体并打开真空泵；将炉升温至预定反应温度后，打开电源，并调整电源功率，在炉内产生等离子体；随后通入碳源反应后在衬底表面得到一层石墨烯透明导电薄膜。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述炉包括管式炉；气体的流量为0-40sccm；炉升温速率为：5-15℃/min；预定反应温度为500-1100℃；所述电源包括射频电源；电源功率调整为50-200W；碳源的流量为1-20sccm；反应时间为5-30min。

10.如权利要求8-9中任一项所述的方法，其特征在于，进行步骤（iii）的方法包括等离子体化学气相沉积法；所述碳源包括甲烷、乙烯或二氟甲烷；所述气体包括氢气、氩气或其混合物。