[发明专利]基于非溶剂体系去除石墨烯表面PMMA层的方法

说明书

本发明公开了基于非溶剂体系去除石墨烯表面PMMA层的方法，属于石墨烯转移技术领域，包括：将PMMA/石墨烯/无机非金属衬底置于含有非无机盐类固态干燥剂的封闭体系内静置；将干燥后的PMMA/石墨烯/无机非金属衬底置于带有吸水剂的乙醇钠‑乙醇溶液静置；将PMMA/石墨烯/无机非金属衬底从溶液中取出并夹持，置于无水乙醇中超声清洗后吹干，即得负载于无机非金属衬底上的石墨烯薄膜获得负载于无机非金属衬底之上的石墨烯薄膜。该方法不引入PMMA的良溶剂或可溶溶剂，能够实现石墨烯转移后PMMA层的有效清除。

技术领域

本发明属于石墨烯转移技术领域，具体涉及基于非溶剂体系去除石墨烯表面PMMA层的方法。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

湿法转移技术是常见且使用较为广泛的一种石墨烯的转移方法，主要以聚合物旋涂覆盖以石墨烯表面，并支撑石墨烯薄膜进行衬底的刻蚀溶解和新衬底负载的过程。对于新构成的PMMA/石墨烯/无机非金属衬底，通常使用丙酮等PMMA的良溶剂进行溶解以达到消除辅助聚合物支撑层的方法。然而，因丙酮或苯甲醚等良溶剂的高溶解度，PMMA一旦进入包覆整个衬底的溶剂体系，易伴随溶剂的挥发而随机沉积在石墨烯表面，最终较难被彻底清除。

因此，有必要研发一种基于非溶剂体系去除石墨烯表面PMMA层的方法，避免使用PMMA的良溶剂或可溶溶剂的引入，使得无法因溶解而再次析出沉积于石墨烯表面，但与此同时PMMA层仍能够被消除，得到洁净石墨烯，从而避免了因PMMA溶解造成的一系列难以彻底消除问题。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明的目的是提供一种基于非溶剂体系去除石墨烯表面PMMA层的方法，本发明的方法不引入PMMA的良溶剂或可溶溶剂便能够实现石墨烯转移后PMMA的消除。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：

一方面，基于非溶剂体系去除石墨烯表面PMMA层的方法，包括步骤如下：

(1)将PMMA/石墨烯/无机非金属衬底置于含有非无机盐类固态干燥剂的封闭体系内静置；

(2)将干燥后的PMMA/石墨烯/无机非金属衬底置于带有吸水剂的乙醇钠-乙醇溶液静置；

(3)将PMMA/石墨烯/无机非金属衬底从溶液中取出并夹持，置于无水乙醇中超声清洗后吹干，即得负载于无机非金属衬底上的石墨烯薄膜。

本发明的有益效果为：

本发明提供的消除PMMA层的方法是基于不引入PMMA的良溶剂或可溶溶剂所进行的，利用乙醇钠中乙氧基的强碱性，开展包括进攻羰基的缺电子性反应位点等一系列的化学反应，使PMMA薄膜发生宏观的缩皱，从而达到释放石墨烯的效果。除此之外，整个的反应体系使用无水乙醇作为溶剂，一方面，其为乙醇钠的活性溶剂，能够将乙醇钠溶解并持续提供乙氧基保持乙醇钠的活性，同时避免水(蒸汽)的引入造成乙醇钠失活；另一方面，其为是PMMA的非溶剂(与乙醇钠构成PMMA的非溶剂体系)，不能够溶解PMMA，相当于脱离反应体系，从而避免PMMA以溶质形式进入反应体系，在后续溶剂挥发时造成类似丙酮处理的后的广泛残留。本发明的方法可在不溶解PMMA的基础上实现其与石墨烯表面的剥离，PMMA薄膜悬浮或分散于无水乙醇当中，通过不断置换纯净的无水乙醇进行超声冲洗即可完成整个消除过程，方法操作简便，流程快速可行，为石墨烯的转移方法拓宽新的方向。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是本发明基于非溶剂体系去除石墨烯表面PMMA层的方法流程示意图；