[发明专利]一种石墨烯薄膜的制备方法

说明书

本发明公开了一种石墨烯薄膜的制备方法，包括以下步骤：步骤一：基片的处理，取基片，并分割成大小相同的小基片，铺放在滤纸上；对小基片进行清洗，并烘干待用；步骤二：石墨溶液的制备，将石墨粉碎成粉末状并放入N‑二甲基甲酰胺溶液中，并在超声波的作用下制成石墨溶液，密封保存待用。步骤三：制备，将步骤一中准备好的小基片取出，并将步骤二中制备好的氧化石墨溶液滴覆在小基片上，并左右旋转摇晃至平铺开均匀，制成样本；将样本放入玻璃器皿中进行烘干，石墨溶液在小基片上形成一层固体石墨烯薄膜；将石墨烯薄膜与小基片分离即得到石墨烯薄膜。本发明与现有技术相比的优点在于：制备方法较为简单，成本较低，能够满足大批量生产的需求。

技术领域

本发明涉及石墨烯薄膜制备技术领域，具体是指一种石墨烯薄膜的制备方法。

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。石墨烯具有优异的光学、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等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。英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，用微机械剥离法成功从石墨中分离出石墨烯，因此共同获得2010年诺贝尔物理学奖。石墨烯常见的粉体生产的方法为机械剥离法、氧化还原法、SiC外延生长法，薄膜生产方法为化学气相沉积法(CVD)。

石墨烯分为石墨烯粉体和石墨烯薄膜两大类，对于石墨烯薄膜研究的多是制备技术，虽然研究的制备技术取得了一些成绩，但是现有的石墨烯薄膜的制备方法步骤较为复杂，不方便操作，导致其制备成本较高，满足不了大批量的生产需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服以上技术缺陷，提供一种石墨烯薄膜的制备方法，制备方法较为简单，成本较低，能够满足大批量生产的需求。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种石墨烯薄膜的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：基片的处理

(1)取基片，并分割成大小相同的小基片，铺放在滤纸上；

(2)对小基片进行清洗，具体清洗方式为：先用清洗液对小基片表面进行清洗，然后用去离子水进行冲洗，冲洗完成后放入准备好的乙醇溶液中，并通过超声波再次进行清洗，清洗完成后转移到准备好的丙酮溶液中，在利用超声波进行清洗，清洗完成后用去离子水进行冲洗，并烘干待用；

步骤二：石墨溶液的制备

将石墨粉碎成粉末状并放入N-二甲基甲酰胺溶液中，并在超声波的作用下制成石墨溶液，密封保存待用。

步骤三：制备

(1)将步骤一中准备好的小基片取出，并将步骤二中制备好的氧化石墨溶液滴覆在小基片上，并左右旋转摇晃至平铺开均匀，制成样本；

(2)将样本放入玻璃器皿中进行烘干，石墨溶液在小基片上形成一层固体石墨烯薄膜；

(3)将石墨烯薄膜与小基片分离即得到石墨烯薄膜。

优选的，步骤一中所述基片为单面导电玻璃，并用玻璃刀切成4X4cm大小的小基片。

优选的，步骤一中乙醇溶液含量和丙酮溶液的含量均为20-25ml，超声清洗时间为10-15min。

优选的，步骤二中石墨与N-二甲基甲酰胺溶液的重量比为1：3。

优选的，步骤三中制成石墨烯薄膜的厚度为100-200nm。

本发明与现有技术相比的优点在于：在具体制备的过程中，先是对基片进行切片清洗处理，然后再用现有的石墨和溶剂进行混合制成石墨溶液，最后在基片上形成石墨烯薄膜，整个过程操作步骤较为简单，同时所需原料和设备较少，致使成本较低，能够满足大批量生产的需求。

具体实施方式