[发明专利]一种石墨烯-钌配合物多层复合膜和制备石墨烯-钌配合物多层复合膜的方法

摘要

本发明涉及一种石墨烯‑钌配合物多层复合膜和制备石墨烯‑钌配合物多层复合膜的方法，属于复合材料制备技术领域。石墨烯‑钌配合物多层复合膜由基底的单分子膜上重复有序叠加对称性钌配合物或石墨烯形成多层复合膜，对称性钌配合物分子中的一对芘基与HOPG通过非共价键作用固定在HOPG界面，另一对芘基与具有网状结构的π‑电子环境的石墨烯相互作用，第一层膜为对称性钌配合物，第二层为石墨烯，如此重复，其中奇数为对称性钌配合物层，偶数为石墨烯层。本发明与单独的石墨烯或钌配合物自组装薄膜相比更加有组织、电化学性能明显提高。

主权项

一种制备石墨烯‑钌配合物多层复合膜的方法，该多层复合膜由基底的复合膜上重复有序叠加对称性钌配合物或石墨烯形成多层复合膜，该基底复合膜中对称性钌配合物分子中的一对芘基与HOPG通过非共价键作用固定在HOPG界面，另一对芘基与具有网状结构的π‑电子环境的石墨烯相互作用，基底的复合膜往上第一层膜为对称性钌配合物，第二层为石墨烯，第三层膜为对称性钌配合物，如此重复，其中奇数为对称性钌配合物层，偶数为石墨烯层，该对称性钌配合物[Ru(Py4G2MeBip2)](PF6)2的化学通式如下：，其特征在于具体步骤如下：步骤1、钌配合物溶液的配制：向对称性钌配合物加入二氯甲烷制得钌配合物溶液；步骤2、石墨烯分散液的配制：将SDS溶解于水中得到浓度为2%w/v的SDS水溶液，将石墨烯按照石墨烯的质量与SDS水溶液的体积比为2:10~4:10mg/mL超声波分散在SDS水溶液中，超声波分散处理后离心分离除去底部残渣，得到浓度为0.1~0.3mg/mL的石墨烯分散液；步骤3、HOPG的表面处理：将胶带按压在HOPG表面上，然后剥离，得到新的光滑导电表面；步骤4、HOPG基底上自组装钌配合物：将经步骤3处理的HOPG光滑的导电表面浸没于步骤1得到的钌配合物溶液中，轻微震荡除去气泡，在室温下浸渍后取出HOPG基底，用二氯甲烷清洗干净后惰性气体吹干，即获得钌配合物修饰的HOPG电极；步骤5、制备石墨烯‑钌配合物复合膜：将步骤4获得的经钌配合物修饰的HOPG电极浸没于步骤2得到的石墨烯分散液中，轻微震荡除去气泡，在室温下浸渍后取出HOPG基片用甲醇洗净，惰性气体吹干，即能制备得到石墨烯‑钌配合物复合膜；步骤6、重复步骤4和步骤5，得到不同层数的石墨烯‑钌配合物多层复合膜，其中奇数层为钌配合物，偶数层为石墨烯层。