包含还原氧化石墨烯层堆叠的还原氧化石墨烯膜片及其应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114096483A(43)申请公布日2022.02.25(21)申请号202080030752.6曼彻斯特大学(22)申请日2020.02.27(72)发明人何塞·安东尼奥·加里多·阿里萨(30)优先权数据达米亚·维亚纳19382146.92019.02.27EP科斯坦蒂诺斯·科斯塔雷洛斯克里斯托弗·约翰·布洛克(85)PCT国际申请进入国家阶段日西里尔·碧西2021.10.22史蒂文·特雷梅恩·沃尔斯顿(86)PCT国际申请的申请数据(74)专利代理机构北京市浩天知识产权代理事PCT/EP2020/0551952020.02.27务所(普通合伙)11276(87)PCT国际申请的公布数据代理人周华宁WO2020/174066EN2020.09.03(51)Int.Cl.(71)申请人加泰罗尼亚纳米科学和纳米技术研C01B32/23(2006.01)究所基金会（ICN2）H01G11/32(2006.01)地址西班牙08193贝拉特拉ICN2大楼UAB校C01B32/192(2006.01)区C01B32/198(2006.01)申请人加泰罗尼亚高等研究院权利要求书3页说明书21页附图7页(54)发明名称包含还原氧化石墨烯层堆叠的还原氧化石墨烯膜片及其应用(57)摘要本申请涉及一种总厚度为从20nm到5微米的还原氧化石墨烯(rGO)膜片，其包含rGO层堆叠，所述rGO层包含薄片，其中两个连续层之间的间距为从0.2至0.7nm，并且涉及一种包含rGO层与附加的连续支撑物的电性背接触的连续还原氧化石墨烯(rGO)结构，rGO沉积在支撑物上。本申请还涉及用于制备rGO膜片和电性背接触的连续rGO结构，并且涉及用于侦测、接收和/或感应电信号的电子装置。CN114096483ACN114096483A权利要求书1/3页1.一种总厚度为从20nm至5微米的还原氧化石墨烯(rGO)膜片，其包含rGO层的堆叠，所述rGO层包含薄片，其中两个连续层之间的间距为从0.2至0.7nm，其中所述还原氧化石墨烯(rGO)膜片可以通过包含以下步骤的方法获得：i)通过多孔膜过滤氧化石墨烯(GO)溶液，从而在所述膜顶部形成GO膜片，其中所述氧化石墨烯(GO)溶液是水溶液，所述溶液中氧化石墨烯(GO)的浓度为从0.001至5mg/mL，并且过滤体积为从5至1000mL；ii)将所述GO膜片从所述膜转移到牺牲基材上，从而将所述GO膜片置于位在顶部的所述膜和位在底部的所述牺牲基材之间；iii)去除所述膜，从而使所述GO膜片保持贴附在所述牺牲基材上；iv)水热还原所述GO膜片以形成还原的GO材料(rGO)，在从100至240℃的温度下，在从105至4·108Pa的压力下，持续从1分钟至24小时的期间，在水的存在下；和v)从所述牺牲基材脱离所述rGO材料。2.根据权利要求1所述的还原氧化石墨烯(rGO)膜片，其中两个连续层之间的间距为从0.3至0.5nm。3.根据权利要求1至2中任一项所述的还原氧化石墨烯(rGO)膜片，其中所述总厚度为从500至2000nm。4.根据权利要求1至3中任一项所述的还原氧化石墨烯(rGO)膜片，其中所述rGO层的堆叠包含从100至500000层的薄片。5.根据权利要求1至4中任一项所述的还原氧化石墨烯(rGO)膜片，其具有通过X射线光电子光谱学(XPS)测量的从0.8至2.0的碳氧比。6.根据权利要求1至5中任一项所述的还原氧化石墨烯(rGO)膜片，其示出X射线衍射光谱，其中在11±0.5处、σ＝4、角度2θ的峰在X射线衍射仪中以CuKα辐射测量，非还原氧化石墨烯的特征实质上不存在，其中实质上不存在意指在11±0.5处的峰的面积/面积百分比等于或小于大约1％。7.根据权利要求1至6中任一项所述的还原氧化石墨烯(rGO)膜片，其示出在X射线衍射光谱中在23±0.5处、σ＝4、角度2θ的峰，所述峰在X射线衍射仪中以CuKα辐射测量。8.根据权利要求1至7中任一项所述的还原氧化石墨烯(rGO)膜片，其中所述rGO膜片具有上表面和上部，并且所述rGO膜片的上表面针对25x25μm2的面积如通过原子力显微镜(AFM)所测量的，其平方根平均粗糙度为从1至200nm。9.根据权利要求1至8中任一项所述的还原氧化石墨烯(rGO)膜片，其示出针对20x20μm2的面积在拉曼光谱中等于或大于0.9的D‑G比。10.根据权利要求1至9中任一项所述的还原氧化石墨烯(rGO)膜片，其示出大约从0.01至10Ω·cm的电阻率。11.根据权利要求1至10中任一项所述的还原氧化石墨烯(rGO)膜片，其元素组成基本上由其量等于或大于原子组成的大约80％的碳以及其量等于或小于原子组成的大约20％