[发明专利]一种柔性衬底上图案化石墨烯薄膜的制备方法

权利要求书

1.一种柔性衬底上图案化石墨烯薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)在25℃～80℃下，将丙烯酸树脂单体、中链甘油三酯、光引发剂、改性蓖麻油互溶得到油相溶液；

(2)在25℃～80℃下，将去离子水以一定比例加入到步骤(1)得到的油相溶液并进行机械搅拌、均质乳化、超声乳化或微流乳化制得乳液；

(3)在室温下，将步骤(2)得到的乳液利用推进装置推注进行UV光辐射固化，制得纳米凝胶分散液；

(4)将步骤(3)制得的纳米凝胶分散液，装入透析袋中封口放入去离子水中透析，去除多余表面活性剂；

(5)将步骤(4)制得的纳米凝胶分散液进行冻干，制得纳米凝胶；

(6)在催化金属衬底表面，通过图案化技术，涂覆图案化步骤(5)的纳米凝胶，得到样品；

(7)在惰性气体下，煅烧还原步骤(6)制得的样品，制得金属基图形化石墨烯薄膜；

(8)将步骤(7)得到的金属基图形化石墨烯薄膜表面涂覆一层柔性材料；

(9)将步骤(8)得到的样品浸泡在腐蚀溶液中，腐蚀去掉催化金属衬底；

(10)用去离子水反复清洗石墨烯/柔性材料结合体并吹干，即得到转移到柔性衬底上的图案化石墨烯。

2.根据权利要求1所述的一种柔性衬底上图案化石墨烯薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的丙烯酸树脂单体为1,6－己二醇双丙烯酸酯，三丙二醇二丙烯酸酯其中一种；

所述步骤(1)中的光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羟基环己基苯基甲酮、2-甲基-2-(4-吗啉基)-1-[4-(甲硫基)苯基]-1-丙酮其中一种；

所述步骤(1)中的改性蓖麻油为Cremopher EL、Cremopher ELP、Cremopher RH 40其中一种；

所述步骤(1)中的丙烯酸树脂单体，中链甘油三酯，光引发剂与改性蓖麻油以(1～25)：(1～30)：(0.1～0.9)：(3～50)的质量比混合。

3.根据权利要求1所述的一种柔性衬底上图案化石墨烯薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中的油相溶液与去离子水以(1～3)：(2～5)的质量比混合搅拌；搅拌为涡旋搅拌，磁力搅拌，微流乳化。

4.根据权利要求1所述的一种柔性衬底上图案化石墨烯薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中的辐射固化技术为紫外光(UV)辐射光照射固化；推注速度为100μmL /min～2mL /min；辐射光照射强度为10％～100％。

5.根据权利要求1所述的一种柔性衬底上图案化石墨烯薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中的透析袋截留分子量为8000～14000；透析时间为2～10天。

6.根据权利要求1所述的一种柔性衬底上图案化石墨烯薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(6)中的催化金属衬底为铜箔；图案化技术为采用手绘、印刷或打印其中一种。

7.根据权利要求1所述的一种柔性衬底上图案化石墨烯薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(7)中的煅烧温度为400℃～2000℃，煅烧时间为10h～40h，惰性气氛为氮气、氩气或氢氩混合气中的一种。

8.根据权利要求1所述的一种柔性衬底上图案化石墨烯薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(8)中的柔性材料为聚二甲基硅氧烷，聚甲基丙烯酸甲酯，聚乙烯，聚苯乙烯中的一种。

9.根据权利要求1所述的一种柔性衬底上图案化石墨烯薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(9)中的腐蚀溶液为过硫酸铵溶液、三氯化铁溶液、过硫酸钠溶液或硝酸中的一种。