一种石墨烯薄膜的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102009976A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102009976A(43)申请公布日2011.04.13(21)申请号201010607317.3(22)申请日2010.12.28(71)申请人东南大学地址210096江苏省南京市玄武区四牌楼2号(72)发明人孙立涛毕恒昌尹奎波万能徐峰(74)专利代理机构南京经纬专利商标代理有限公司32200代理人李纪昌(51)Int.Cl.C01B31/02(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种石墨烯薄膜的制备方法(57)摘要一种石墨烯薄膜的制备方法，将氧化石墨或可膨胀石墨放入加热炉中，然后迅速升温至700℃~1500℃，并维持0.5~30min，自然冷却，得到絮状的石墨，取一定量絮状石墨直接或研磨成粉放入盛有液体的烧杯中，静置或搅拌或超声，然后静置一段时间，即可在液面上形成石墨烯薄膜。本方法利用高温还原氧化石墨所得的石墨烯作为成膜原料，具有还原效果好，薄膜导电性好的优点，同时利用石墨烯和液体的表面张力之间的相互作用，得到了非常薄的薄膜，透明性非常好。CN102976ACCNN102009976102009977AA权利要求书1/1页1.一种石墨烯薄膜的制备方法，其特征在于：将氧化石墨或可膨胀石墨放入加热炉中，然后迅速升温至700℃~1500℃，并维持0.5~30min，自然冷却，得到絮状的石墨，取絮状石墨直接或研磨成粉放入盛有液体的容器中，静置或搅拌或超声，然后静置一段时间，即可在液面上形成石墨烯薄膜。2.根据权利要求1所述石墨烯薄膜的制备方法，其特征在于：所述的加热炉可以为马弗炉、真空管式炉或快速热退火炉；炉体气氛为大气、氮气、氢气或氩气；炉体气压为一个大气压或者负压。3.根据权利要求1所述石墨烯薄膜的制备方法，其特征在于：升温速率控制在1℃/s~300℃/s。4.根据权利要求1所述石墨烯薄膜的制备方法，其特征在于：所盛有的液体为：水、乙醇、甲醇、丙酮、乙二醇及离子液体中的一种或任意几种混合物。5.根据权利要求1所述石墨烯薄膜的制备方法，其特征在于：液体的温度在-10~100℃。2CCNN102009976102009977AA说明书1/3页一种石墨烯薄膜的制备方法[0001]技术领域[0002]本发明属于石墨稀制备技术领域，具体涉及一种石墨烯薄膜的制备方法。[0003]背景技术[0004]随着石墨烯的发现，其优异的电学性质、力学性质、热学性质和磁学性质引起了人们的广泛关注。同时制备石墨烯的方法也层出不穷，主要有微机械剥离法（NovoselovKS,GeimAK,MorozovSV,JiangD,ZhangY,DubonosSVetal.Science2004，306,666）、化学法（StankovichS,DikinDA,etal.Carbon2007，45,1558）和外延生长（KimKS,ZhaoY,etal.Nature2009，457,706）。石墨烯薄膜具有诸多优异性质，正因为此出现了诸多制备薄膜的方法。其中外延法和CVD法（HofrichterJ,etal.NanoLett.2010,10,36;LeeYB,BaeSK,etal.NanoLett.2010,10,490），可以得到层数较少且性能非常好的薄膜，但其制备条件苛刻，成本较高且薄膜难于剥离；另外，利用氧化石墨的亲水性，可以先通过旋涂的方法得到氧化石墨薄膜，进而再用肼蒸汽将其还原。该方法所得的石墨烯薄膜厚度相对来说，还是有点厚，同时导电率明显降低（EdaG,FanchiniG,etal.NatureNanotec.2008,3,270）。[0005]发明内容[0006]发明目的：本发明提供一种石墨烯薄膜的制备方法，该方法得到的石墨稀薄膜厚度薄，透明度高。[0007]技术方案：一种石墨烯薄膜的制备方法，将氧化石墨或可膨胀石墨放入加热炉中，然后迅速升温至700℃~1500℃，并维持0.5~30min，自然冷却，得到絮状的石墨，取絮状石墨直接或研磨成粉放入盛有液体的容器中，静置或搅拌或超声，然后静置一段时间，即可在液面上形成石墨烯薄膜。[0008]所述的加热炉可以为马弗炉、真空管式炉或快速热退火炉；炉体气氛为大气、氮气、氢气或氩气；炉体气压为一个大气压或者负压。[0009]升温速率控制在1℃/s~300℃/s。[0010]所盛有的液体为：水、乙醇、甲醇、丙酮、乙二醇及离子液体中的一种或任意几种混合物。[0011]液体的温度在-10~100℃。[0012]有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下特点：本方法利用高温还原氧化石墨所得的石墨烯作为成膜原料，具有还原效果好，薄膜导电性好的优点，同时利用石墨烯和液体的表面张力之间的相互作用，