[发明专利]石墨烯附着增强的复合导电结构及其制备方法

权利要求书

1.石墨烯附着增强的复合导电结构的制备方法，其特征在于，依次包括以下步骤：

S1、在催化衬底(100)上生成具有二维连续结构的石墨烯层(101)，得到结构Ⅰ；

S2、在结构Ⅰ的石墨烯表面涂覆薄而刚硬的热塑性树脂Ⅰ，并烘干成膜，形成保护石墨烯微观结构的过渡支撑层Ⅰ(111)，得到结构Ⅱ；

S3、在结构Ⅱ表面继续涂覆厚而柔韧的热塑性树脂Ⅱ，并烘干成膜，形成保持膜宏观强度的过渡支撑层Ⅱ(112)，得到结构Ⅲ；

S4、分离催化衬底(100)，得到依次有CVD石墨烯层、过渡支撑衬底Ⅰ、过渡支撑衬底Ⅱ组成的结构Ⅳ；

S5、在目标基底(200)上涂布具有长程共轭一维连续环状结构的导电高分子，并烘干成膜(201)，得到结构Ⅴ；

S6、结构Ⅴ从水中湿法捞取结构Ⅳ，并充分晾干，随着中间水分挥发，产生的毛细管力，使石墨烯层与导电高分子层在微观分子尺度实现充分贴紧，形成强分子间耦合作用，从而实现附着增强，得到从上而下依次为过渡支撑层Ⅱ(112)、过渡支撑层Ⅰ(111)、CVD石墨烯层(101)、附着增强导电高分子层(201)、目标基底(200)的复合结构Ⅵ；

S7、溶剂Ⅱ溶解去除过渡支撑层Ⅱ；

S8、溶剂Ⅰ溶解去除过渡支撑层Ⅰ，从而得到CVD石墨烯层(101)/附着增强导电高分子(201)层/目标基底(200)的附着增强且高平整的复合结构Ⅶ。

2.如权利要求1所述的石墨烯附着增强的复合导电结构的制备方法，其特征在于：步骤S2中所述热塑性树脂Ⅰ为由(甲基)丙烯酸(甲酯)及其衍生物合成制备的共聚物树脂。

3.如权利要求1所述的石墨烯附着增强的复合导电结构的制备方法，其特征在于：在步骤S3中热塑性树脂Ⅱ是具有低玻璃化转变温度的树脂，采用热塑性聚氨酯树脂、聚酰胺树脂、聚烯烃树脂或者聚醚树脂。

4.如权利要求1所述的石墨烯附着增强的复合导电结构的制备方法，其特征在于：在步骤S4中采用电化学剥离工艺或氧化溶解工艺，分离催化衬底，得到由CVD石墨烯101、过渡支撑层Ⅰ(111)及过渡支撑层Ⅱ(112)组成的至下而上的结构Ⅳ；纯水清洗干净，并浸于水中待用。

5.如权利要求1所述的石墨烯附着增强的复合导电结构的制备方法，其特征在于：在步骤S5中所述的目标基底(200)为硅片、石英、塑料或者聚酰亚胺；所述涂布方式可以采用喷涂、旋涂或者滚涂。

6.如权利要求1所述的石墨烯附着增强的复合导电结构的制备方法，其特征在于：步骤S7中溶剂Ⅱ采用醇或者烷烃。

7.如权利要求6所述的石墨烯附着增强的复合导电结构的制备方法，其特征在于：所述醇采用乙醇、异丙醇、正丁醇、或者环己醇；所述烷烃采用环己烷或者正己烷。

8.如权利要求1所述的石墨烯附着增强的复合导电结构的制备方法，其特征在于：步骤S8中用溶剂Ⅰ，包括酯类、酮类、酰胺类；溶解去除薄而刚硬的过渡支撑层Ⅰ，并彻底清洗干净，消除杂质及残胶。

9.如权利要求8所述的石墨烯附着增强的复合导电结构的制备方法，其特征在于：所述酯类采用乙酸乙酯、乙酸丁酯或者乳酸乙酯；所述酮类采用丙酮、丁酮或者环己酮；所述酰胺类采用N,N-二甲基甲酰胺或者N,N-二甲基乙酰胺。

10.如权利要求5所述的石墨烯附着增强的复合导电结构的制备方法制备的石墨烯附着增强的复合导电结构，其特征在于：包括由上至下的CVD石墨烯层(101)、实现附着增强的导电高分子层(201)、目标基底(200)，所述目标基底(200)为硅片、石英、塑料或者聚酰亚胺。