[发明专利]一种功能化石墨烯卷水伏PN结的制备方法

权利要求书

1.一种功能化石墨烯卷水伏PN结的制备方法，包括如下步骤：

(1)将100mg氧化石墨烯或者单面选择性氧化石墨烯分散于水中，加入6g氢氧化钠和5g一氯乙酸，超声3h，得到羧基化石墨烯；

(2)将100mg氧化石墨烯或者单面选择性氧化石墨烯分散于100mLDMF中，加入15g乙二胺和5g二环己基碳酰亚胺，在120℃反应48h，得到氨基化石墨烯；

(3)将制备的羧基化石墨烯与氨基化石墨烯石墨烯溶液加热，待到氧化石墨烯溶液煮沸后放入液氮中冷淬，直至溶液完全结冰后将其取出，进行原位冷冻干燥，得到羧基化石墨烯卷与氨基化石墨烯卷；

(4)将羧基化石墨烯卷与氨基化石墨烯卷分别分散在溶剂中得到浆料；

(5)在基底上下涂覆两条氧化石墨烯层，经常规的微波还原处理后得到上电极和下电极；

(6)在基底上设有上电极和下电极的一面，上下各半部分分别涂覆羧基化石墨烯卷浆料与氨基化石墨烯卷浆料，一个区域干燥完全后，再涂覆下一区域，干燥后得到功能化石墨烯卷水伏PN结，可用于湿气发电器件。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中的氧化石墨烯和单面选择性氧化石墨烯可以由已有方法制备得到，也可直接购买商业产品。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中的液氮冷淬所需氧化石墨烯溶液的浓度为0.5-8mg/ml。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)中的溶剂为甲醇、乙醇或去离子水，羧基化石墨烯与氨基化石墨烯的浓度为0.1-10mg/mL。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(5)中的基底为柔性与硬性基底，柔性基底为涤纶树脂膜、聚酰亚胺膜、聚氯乙烯膜、聚丙烯膜、聚四氟乙烯膜或铁氟龙胶带，硬性基底为玻璃、石英或陶瓷。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(5)中的上电极与下电极的电极间隔为1-10cm，其作用为与石墨烯基水伏PN结接触，并作为引出电极。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(6)中的干燥时间为1s-1800s，干燥温度为0-80℃。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(6)中的水伏PN结厚度为0.1-50μm，湿气发电器件运行的环境湿度应大于70％。