[发明专利]一种石墨烯导电薄膜的制备方法

说明书

本发明是一种石墨烯导电薄膜的制备方法，其步骤为：称取石墨烯分散在浓硫酸和浓硝酸的混合酸中，超声处理，稀释后，洗涤，干燥备用；制得石墨烯分散液；制得导电聚合物；将导电聚合物送入到挤出机中，流延成膜，即得石墨烯导电薄膜。本发明制备方法简单，采用浓硫酸和浓硝酸的混合酸对石墨烯进行预处理，采用月桂基二甲基氧化胺和纳米银粉末制备分散液，添加聚四氟乙烯和三羟甲基丙烷的导电聚合物，提高了分散相容效果，以及通过控制超声参数，优化了石墨烯分散液，在保证了石墨烯导电薄膜导电性能的同时，提高了石墨烯导电薄膜的机械强度和力学稳定性，改善了石墨烯导电薄膜的使用效果，满足了工艺使用要求。

技术领域

本发明涉及石墨烯薄膜制备技术领域，尤其涉及一种石墨烯导电薄膜的制备方法。

背景技术

石墨烯是一种由碳原子以sp²杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料，因其具有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递方面具有重要的应用前景，被认为是一种未来革命性的材料。其中，石墨烯导电薄膜被广泛用于太阳能电池、显示器光电材料中。当前制备的石墨烯导电薄膜存在机械强度较低，力学稳定性不理想的问题，使得石墨烯导电薄膜的使用效果不理想，无法满足工艺使用要求。

发明内容

本发明旨在解决现有技术的不足，而提供一种石墨烯导电薄膜的制备方法。

本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：

一种石墨烯导电薄膜的制备方法，其特征在于，其步骤如下：

(1)称取1-8份石墨烯分散在浓硫酸和浓硝酸的混合酸中，浓硫酸和浓硝酸的体积比2-5:1，在30℃下，超声处理，超声频率为10-20kHz，超声功率为100-200w，超声时间为8-11h，超声结束后逐滴加入去离子水将混合酸溶液稀释，滴加时不断搅拌，稀释后，洗涤石墨烯至滤液为中性，置于真空干燥箱中干燥备用；

(2)称取10-30份月桂基二甲基氧化胺和200-600份去离子水加入反应器中，搅拌均匀，并按重量比为1:2-5加入纳米银粉末和步骤(1)中的石墨烯，超声频率为25-35kHz，超声功率为100-300w，超声分散时间为20-44分钟，得石墨烯分散液；

(3)称取2-6份聚四氟乙烯、1-3份三羟甲基丙烷加入到步骤(2)的石墨烯分散液中，继续超声25-45分钟，并在80-88℃下保温搅拌10-20分钟，过滤，将沉淀水洗，常温干燥，制得导电聚合物；

(4)将步骤(3)中的导电聚合物送入到挤出机中，流延成膜，即得石墨烯导电薄膜。

作为优选，所述步骤(2)中的石墨烯采用目数在1600-1900目的多层石墨烯。

作为优选，所述步骤(2)中的纳米银粉末的粒径为30-200nm。

作为优选，所述步骤(4)中挤出机为单螺杆挤出机、同向双螺杆挤出机、三螺杆挤出机中的任意一种。

本发明的有益效果是：本发明提供一种石墨烯导电薄膜的制备方法，制备方法简单，采用浓硫酸和浓硝酸的混合酸对石墨烯进行预处理，采用月桂基二甲基氧化胺和纳米银粉末制备分散液，添加聚四氟乙烯和三羟甲基丙烷的导电聚合物，提高了分散相容效果，以及通过控制超声参数，优化了石墨烯分散液，在保证了石墨烯导电薄膜导电性能的同时，提高了石墨烯导电薄膜的机械强度和力学稳定性，改善了石墨烯导电薄膜的使用效果，满足了工艺使用要求。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明：

一种石墨烯导电薄膜的制备方法，其特征在于，其步骤如下：