一种石墨烯转移方法.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CN114180562A(43)申请公布日2022.03.15(21)申请号202210037672.4(22)申请日2022.01.13(71)申请人重庆理工大学地址400054重庆市巴南区红光大道69号(72)发明人夏天夏霜陈翔许友杰李又兵夏小超王选伦盛旭敏(51)Int.Cl.C01B32/194(2017.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称一种石墨烯转移方法(57)摘要本发明提供了一种石墨烯转移方法，具体包括如下步骤：以铜箔为石墨烯生长基底，以PLLA(左旋聚乳酸)/PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)共混物薄膜为作为过渡基底，首先制备PLLA/PMMA共混物的溶液，将其旋涂在石墨烯表面，待溶剂挥发完毕后，形成一层PLLA/PMMA固化薄膜并与石墨烯粘接。利用化学气泡法将铜箔刻蚀，再将PLLA/PMMA/石墨烯复合层转移到目标基底上，通过热处理进一步使得PLLA/PMMA与石墨烯紧密贴合，再选择适当的溶剂将PLLA/PMMA过渡基底刻蚀，最终将石墨烯转移至目标基底。CN114180562ACN114180562A权利要求书1/1页1.一种石墨烯转移方法，其特征在于，具体包括以下步骤：(1)将共混物在氯仿中搅拌使其充分溶解，得到共混物溶液；(2)将生长在铜箔上的石墨烯剪成合适尺寸；(3)将步骤1)共混物溶液旋涂到生长在铜箔上的石墨烯表面，让溶剂自然挥发1～2天，再抽真空24H以上，得到复合物；(4)将步骤3)得到的复合物采用电化学气泡法将铜箔刻蚀，得到与PLLA/PMMA共混物薄膜粘接的石墨烯；(5)将步骤4)得到的与PLLA/PMMA共混物薄膜粘接的石墨烯依次转移到去离子水中、浓度为0.1mol/L盐酸溶液和去离子水中漂洗，以去除石墨烯薄膜上残留的氢氧化钠溶液，然后将薄膜转移至目标基底上并烘干；(6)利用光学显微镜对转移至目标基底上的薄膜进行微观结构研究，并用显微热台对其进行热处理，然后将其放入N‑N二甲基甲酰胺中刻蚀，刻蚀之后取出样品风干即可。2.根据权利要求1所述的一种石墨烯转移方法，其特征在于步骤(1)中，所述共混物溶液的浓度为6％g/ml。3.根据权利要求1所述的一种石墨烯转移方法，其特征在于步骤(1)中，所述共混物为左旋聚乳酸、聚双酚A碳酸酯或聚乙烯醇与PMMA的共混物。4.根据权利要求1所述的一种石墨烯转移方法，其特征在于步骤(2)中，所述在铜箔上生长石墨烯的方法为化学气相沉积法。5.根据权利要求1所述的一种石墨烯转移方法，其特征在于步骤(3)中，所述旋涂时旋涂仪功率设置为500r/min(6s)或2000r/min(20s)。6.根据权利要求1所述的一种石墨烯转移方法，其特征在于，步骤(4)中，所述电化学气泡法中铜箔作为阳极，镍箔作为阴极，电解质为氢氧化钠溶液，转移电压为3V。7.根据权利要求6所述的一种石墨烯转移方法，其特征在于，所述氢氧化钠溶液的浓度为0.1mol/L。8.根据权利要求1所述的一种石墨烯转移方法，其特征在于步骤(5)中，反复漂洗以去除与PLLA/PMMA共混物薄膜粘接的石墨烯上残留的氢氧化钠溶液。9.根据权利要求1所述的一种石墨烯转移方法，其特征在于步骤(6)中，所述目标基底为石英片或硅片。10.根据权利要求1所述的一种石墨烯转移方法，其特征在于步骤(6)中，所述烘干的温度为40℃，时间为2H以上。11.根据权利要求1所述的一种石墨烯转移方法，其特征在于步骤(6)中，所述显微热台的升温速率为10℃/min，所述热处理时温度为180℃，保温时间为2‑5min。12.根据权利要求1所述的一种石墨烯转移方法，其特征在于步骤(6)中，所述刻蚀时的温度为70‑100℃，时间为10‑30min。2CN114180562A说明书1/5页一种石墨烯转移方法技术领域[0001]本发明涉及石墨烯转移技术领域，具体涉及一种石墨烯转移方法。背景技术[0002]石墨烯(Graphene)是一种单层二维蜂窝状晶格结构的新材料；石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景，被认为是一种未来革命性的材料；目前石墨烯的制备方法主要有机械剥离法、化学氧化还原法、碳化硅表面外延生长法和化学气相沉积(CVD)法；其中CVD法制备的石墨烯为二维连续结构薄膜，品质高且质量可控，是制备光电用途石墨烯的主流方法；CVD法通常采用铜、镍等金属为生长基底，通过含碳气体在金属表面的催化裂解形成石墨烯；该方法可以制备大面积高质量的石墨烯薄膜，且生长过程易于调控，生长碳源来源广泛，目前已成为大面积石墨烯薄膜制备最常用的方法；然而，CVD法制备的石墨烯薄膜通常生长附着在金属基底表面，不能直接应用，必