CVD石墨烯的无污染转移工艺获得氧化石墨烯与石墨烯复合结构的气敏薄膜传感器及方法.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CN109142466A(43)申请公布日2019.01.04(21)申请号201810805357.5(22)申请日2018.07.20(71)申请人西安交通大学地址710049陕西省西安市碑林区咸宁西路28号申请人广东顺德西安交通大学研究院(72)发明人李昕王常刘卫华赵丹王旭明贾唐浩(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人徐文权(51)Int.Cl.G01N27/12(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图5页(54)发明名称CVD石墨烯的无污染转移工艺获得氧化石墨烯与石墨烯复合结构的气敏薄膜传感器及方法(57)摘要本发明公开CVD石墨烯的无污染转移工艺获得氧化石墨烯与石墨烯复合结构的气敏薄膜传感器及方法，其过程为：先在具有金属衬底的CVD石墨烯的石墨烯表面旋涂氧化石墨烯分散液，得到结构A；再将结构A在40-80℃烘1-30分钟；再去除结构A的金属衬底，得到氧化石墨烯与石墨烯复合结构的复合薄膜；再对得到的复合薄膜进行漂洗；最后将漂洗后的复合薄膜转移到电极结构上，再进行晾干和烘，得到氧化石墨烯与石墨烯复合结构的气敏薄膜传感器。本发明能够克服石墨烯转移过程中引入的有机残留污染和产生裂纹和褶皱的问题，同时制备的氧化石墨烯与石墨烯复合结构的气敏薄膜很好的弥补了石墨烯的不足，使其气敏特性得到了极大地提高。CN109142466ACN109142466A权利要求书1/1页1.CVD石墨烯的无污染转移工艺获得氧化石墨烯与石墨烯复合结构的气敏薄膜传感器的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1)，在具有金属衬底的CVD石墨烯的石墨烯表面旋涂氧化石墨烯分散液，得到结构A；步骤2)，再烘结构A，去除旋涂的氧化石墨烯与石墨烯中的水分，使氧化石墨烯与石墨烯形成复合结构，并对氧化石墨烯与石墨烯的复合结构进行退火；步骤3)，再去除步骤2)所得结构的金属衬底，得到氧化石墨烯与石墨烯复合结构的复合薄膜；步骤4)，对步骤3)得到的复合薄膜进行漂洗；步骤5)，将步骤4)漂洗后的复合薄膜转移到电极结构上，再进行晾干和烘，得到氧化石墨烯与石墨烯复合结构的气敏薄膜传感器。2.根据权利要求1所述的CVD石墨烯的无污染转移工艺获得氧化石墨烯与石墨烯复合结构的气敏薄膜传感器的方法，其特征在于，所述步骤1)中，氧化石墨烯分散液的制备过程如下：向每40ml去离子水中加入5-50mg氧化石墨烯，得到混合物A，再对混合物A震荡10-60分钟，然后超声4-24小时，得到分散均匀的氧化石墨烯分散液。3.根据权利要求1所述的CVD石墨烯的无污染转移工艺获得氧化石墨烯与石墨烯复合结构的气敏薄膜传感器的方法，其特征在于，所述步骤1)中，在石墨烯表面旋涂氧化石墨烯分散液时，转速为100-1000转/分钟，时间为30-90秒。4.根据权利要求1所述的CVD石墨烯的无污染转移工艺获得氧化石墨烯与石墨烯复合结构的气敏薄膜传感器的方法，其特征在于，CVD石墨烯的金属衬底为铜衬底、镍衬底、钌衬底或镍金合金衬底。5.根据权利要求1所述的CVD石墨烯的无污染转移工艺获得氧化石墨烯与石墨烯复合结构的气敏薄膜传感器的方法，其特征在于，所述步骤3)的具体过程如下：将结构A的金属衬底面朝下，放置于刻蚀溶液液面上，使结构A的金属衬底去除。6.根据权利要求5所述的CVD石墨烯的无污染转移工艺获得氧化石墨烯与石墨烯复合结构的气敏薄膜传感器的方法，其特征在于，刻蚀液为过硫酸铵溶液、三氯化铁溶液或碘与碘化钾混合溶液，刻蚀时间为4-24小时。7.根据权利要求1所述的CVD石墨烯的无污染转移工艺获得氧化石墨烯与石墨烯复合结构的气敏薄膜传感器的方法，其特征在于，在去除结构A的金属衬底前，先用去离子水对结构A的金属衬底进行冲洗，再吹干结构A。8.根据权利要求1所述的CVD石墨烯的无污染转移工艺获得氧化石墨烯与石墨烯复合结构的气敏薄膜传感器的方法，其特征在于，所述步骤4)中，采用浸渍提拉法对步骤3)得到的复合薄膜转移到去离子水中漂洗10-120分钟。9.根据权利要求1所述的CVD石墨烯的无污染转移工艺获得氧化石墨烯与石墨烯复合结构的气敏薄膜传感器的方法，其特征在于，所述步骤5)中，在室温下进行晾干，晾干时间为5-120分钟；烘的温度为40-80℃，时间为5-30分钟。10.CVD石墨烯的无污染转移工艺获得氧化石墨烯与石墨烯复合结构的气敏薄膜传感器，其特征在于，所述气敏薄膜传感器通过权利要求1-9任意一项所述的方法获得。2CN109142466A说明书1/7页CVD石墨烯的无污染转移工艺获得氧化石墨烯与石墨烯复合结构的气敏薄膜传感器及方法技术领域[0001]本发明属于传感技术领域，涉及一种石墨烯的转移和纳米气敏薄膜传感器的制备，具体