[发明专利]一种在单晶硅片上制备稀土修饰石墨烯陶瓷复合薄膜的方法

摘要

本发明涉及一种在单晶硅片上制备稀土修饰石墨烯陶瓷复合薄膜的方法，包括：（1）对单晶硅片的表面进行羟基化预处理；（2）配制稀土溶胶溶液，将石墨烯置于其中处理2-8h；（3）将上述处理后的单晶硅片浸入含有稀土修饰过的石墨烯的溶胶中，静置，将单晶硅片向上提拉出溶胶，干燥，烘干；（4）将步骤（3）所得的单晶硅片在80～100℃保温30～60min，升温至500～650℃，保温2～3h后，自然冷却至室温，即得。本发明制备工艺简单，成本低，对环境无污染，成膜性好；本发明的陶瓷复合薄膜致密、均匀，具有很好的减摩和抗磨损的特性。

主权项

一种在单晶硅片上制备稀土修饰石墨烯陶瓷复合薄膜的方法，包括：（1）将单晶硅片浸入王水中，加热5‑6小时，在室温下自然冷却，用去离子水反复冲洗，取出后浸入Pirahan溶液中，于室温下静置，用去离子水超声清洗后干燥，处理出来的单晶硅片羟基化非常完全，而且没有被腐蚀；（2）将钛酸盐溶于乙醇中，加入二乙醇胺，室温下混合均匀；在所得的溶液中加入乙醇水溶液，在15～25℃水解1～3h，加入稀土化合物，搅拌，加入N,N'‑二甲基甲酰胺，得到含有稀土的溶胶；将石墨烯置于含有稀土的溶胶中处理2‑8h；其中，乙醇与钛酸盐的摩尔比为1～4：1，二乙醇胺与钛酸盐的摩尔比为0.2～2：1，乙醇水溶液中的水与钛酸盐的摩尔比为1～2：1，稀土化合物与钛酸盐的摩尔比是1～3：10，N,N'‑二甲基甲酰胺为溶胶总体积的1～2％；（3）将步骤（1）所得的单晶硅片浸入含有稀土修饰过的石墨烯的溶胶，静置，将单晶硅片向上提拉出溶胶，干燥，烘干；（4）将步骤（2）所得的单晶硅片在80～100℃保温30～60min，升温至500～650℃，保温2～3h后，自然冷却至室温，在单晶硅片上形成掺杂稀土元素修饰石墨烯的陶瓷复合薄膜。