一种转移石墨烯的方法.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CN107098339A(43)申请公布日2017.08.29(21)申请号201610091007.8(22)申请日2016.02.19(71)申请人常州国成新材料科技有限公司地址213149江苏省常州市武进经济开发区祥云路6号石墨烯(72)发明人董国材张涛唐琪雯(51)Int.Cl.C01B32/194(2017.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种转移石墨烯的方法(57)摘要本发明公开了一种转移石墨烯薄膜的方法，包括四个步骤：在初始衬底上制备石墨烯薄膜；在石墨烯表面涂上导电胶；通过电化学方法将石墨烯薄膜从初始衬底上剥离，粘附到目标衬底上，最后对附着有石墨烯薄膜的目标衬底进行清洗处理以完成石墨烯薄膜的转移。本发明通过电化学鼓泡转移的方法实现石墨烯薄膜从初始衬底上的剥离，避免了在转移过程用金属腐蚀的方法，杜绝了腐蚀生产物对石墨烯薄膜的污染，并有效的降低了生产成本与时间，减小了石墨烯薄膜破损、褶皱。本发明操作简单，便于用在石墨烯领域使用。CN107098339ACN107098339A权利要求书1/1页1.一种转移石墨烯薄膜的方法，其特征在于，包括四个步骤：（1）在初始基底上制备石墨烯薄膜；（2）在石墨烯薄膜表面涂一层导电胶；（3）利用电化学法将石墨烯薄膜从初始衬底剥离，转移到目标衬底；（4）对目标基底上的石墨烯薄膜进行清洗处理。2.根据权利要求1所述的一种转移石墨烯薄膜的方法，其特征在于：所述的初始衬底为金属衬底或带有负载金属催化剂的衬底，它们可以为：铜(Cu)、铝(Al)、镍(Ni)、钴(Co)、铁(Fe)、铂(Pt)、金(Au)、铬(Cr)、镁(Mg)、锰(Mn)、钼(Mo)、钌(Ru)、钽(Ta)、钛(Ti)、铑（Rh）和钨(W)中的一种或任意两种以上的组合，所述初始衬底厚度为10纳米~50微米。3.根据权利要求1所述的一种转移石墨烯薄膜的方法，其特征在于：所述的制备石墨烯薄膜的方法为化学气相沉积CVD工艺。4.根据权利要求1所述的一种转移石墨烯薄膜的方法，其特征在于：所述的导电胶主要由10~98wt.%的胶粘剂和1~30wt.%的导电填料组成，导电填料为纳米金属材料或导电聚合物，纳米金属材料如纳米银、纳米金、纳米铜等，导电聚合物如聚甲基乙丙酸甲酯（PMMA）、聚3,4-乙撑二氧噻吩-聚苯乙烯磺酸（PEDOT：PSS）、聚3,4-乙撑二氧噻吩（PEDOT）、聚苯乙烯磺酸（PSS）、聚苯胺（PAIN）、聚吡咯（PPy）、聚噻吩（PTh）、聚乙炔（PAC）、聚对笨撑乙炔（PPV）等，上述导电填料可单独或混合使用。5.根据权利要求1所述的一种转移石墨烯薄膜的方法，其特征在于：所述的导电胶还可添加分散剂等助剂，导电胶涂膜厚度为0.05~50微米，优选1~20微米，导电胶可以采用任何已知的涂抹方式涂于石墨烯薄膜上，例如旋涂、喷涂、刮涂等。6.根据权利要求1所述的一种转移石墨烯薄膜的方法，其特征在于：所述的石墨烯薄膜通过电化学鼓泡的方法从初始衬底剥离。7.根据权利要求1所述的一种转移石墨烯薄膜的方法，其特征在于：所述的电化学方法-2使用浓度为0.1~10M的氢氧化钠溶液作为电解液，电流密度0.1~5Acm。8.根据权利要求1所述的一种转移石墨烯薄膜的方法，其特征在于：所述的目标基底为柔性基体或硬质基体；柔性基体为聚苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚碳酸酯（PC）、聚氯乙烯（PVC）、聚乙烯（PE）或聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN），硬质基体为覆盖有二氧化硅的硅片、蓝宝石片、石英片、云母片。2CN107098339A说明书1/4页一种转移石墨烯的方法技术领域[0001]本发明涉及了一种石墨烯由生长基体向目标基体转移的方法，属于薄膜材料制备领域。背景技术[0002]从2004年英国曼切斯特大学物理学家安德烈·海姆和康斯但丁·诺沃肖诺夫开创性地在实验中从石墨中分离出石墨烯，石墨烯作为一种新兴的材料受到世界范围的关注，有关石墨烯的研究和应用也是层出不穷。[0003]石墨烯是碳原子按六角结构紧密堆积成的单原子层二维晶体，是世界上最薄的二维材料。由于石墨烯具有优异的机械、电子和热稳定性能，使其在电子器件、电极、电容器、传感器及复合材料方面应用受到人们广泛重视，成为当前国际热门研究领域。2008年至今，人们利用化学气相沉积在各类金属基片（Cu、Ni、Co、Ir、Ru、Pd、Pt等）上合成了厘米级尺寸的石墨烯薄膜，激发了学术界与工业界的广泛关注。然而，金属基片仅作为石墨烯生长的催化剂和载体，不利于有效的表征石墨烯物理、化学性能，阻碍了石墨烯透明导电、高导热等性质的应用，也无法利用微加工技术制备电子器件。又由于大面积石墨烯不能脱离支撑基片而独立、稳定地存在，因此