一種石墨烯的保護(hù)摻雜方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種石墨烯的保護(hù)摻雜方法。
【背景技術(shù)】
[0002]石墨烯是Sp2雜化碳原子按六角晶格排列而成的二維材料。獨(dú)特的二維晶體結(jié)構(gòu)，賦予石墨稀獨(dú)特的性能。單層石墨稀的厚度為0.34nm，在很寬的波段內(nèi)光吸收只有2.3%,本征載流子迀移率高達(dá)2.0X 15Cm2.s_\這就使石墨烯本質(zhì)上同時(shí)具備高透過(guò)率和良好的導(dǎo)電性，可作為透明導(dǎo)電材料。
[0003]目前石墨烯薄膜的制備方法主要有化學(xué)氣相沉積法，該方法制備的石墨烯一般都在銅基底上無(wú)法直接使用，需轉(zhuǎn)移到其他基底上才能更好的應(yīng)用。轉(zhuǎn)移過(guò)程會(huì)對(duì)石墨烯質(zhì)量造成一定的損壞，使得石墨烯的方阻不能完全滿足現(xiàn)有應(yīng)用的需求，且由于石墨烯本身的厚度只有0.34nm，極易受到外界宏觀機(jī)械力的損傷。因此，通過(guò)一定方法改善石墨烯的方阻以及保護(hù)石墨烯表面不受損傷，將會(huì)對(duì)石墨烯的應(yīng)用帶來(lái)非常重大的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種使得石墨烯免受損傷的同時(shí)提高薄膜電學(xué)性能的石墨烯的保護(hù)摻雜方法。
[0005]本發(fā)明的目的是提供一種石墨烯的保護(hù)改性技術(shù)，即在石墨烯表面原位合成一層導(dǎo)電高分子物質(zhì)，該層高分子層既有摻雜效果，同時(shí)又具有保護(hù)石墨烯的作用。
[0006]本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案如下:一種石墨烯的保護(hù)摻雜方法，包括兩種制備方法，其中一制備方法的具體步驟如下:
[0007]1.1)將導(dǎo)電高分子單體及其基體成分通過(guò)浸泡、旋涂或者蒸發(fā)的方式，均勻地分散在石墨烯層的表面，得到載有導(dǎo)電高分子單體或者輔助分子的石墨烯層；
[0008]1.2)將步驟1.1)中得到的所述載有導(dǎo)電高分子單體或者輔助分子的石墨烯薄膜放入氧化劑酸性溶液中進(jìn)行導(dǎo)電高分子薄膜的生長(zhǎng)，即可；
[0009]其中另一制備方法的具體步驟如下:
[0010]2.1)將氧化劑及其基體成分通過(guò)浸泡、提拉或者蒸發(fā)方式負(fù)載到石墨烯層的表面，得到負(fù)載有氧化劑的石墨烯層；
[0011]2.2)將步驟2.1)中得到的所述負(fù)載有氧化劑的石墨烯薄膜浸入到導(dǎo)電高分子單體溶液中進(jìn)行導(dǎo)電高分子薄膜的生長(zhǎng)，即可。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:
[0013]本發(fā)明使得石墨烯的導(dǎo)電性能提升的同時(shí)，對(duì)石墨烯的表面進(jìn)行保護(hù)，使得石墨烯表面能夠承受一定程度的刮擦和觸摸，且能夠保持較好的導(dǎo)電性能，從而大力促進(jìn)石墨烯薄膜在多個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用推廣。
[0014]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。
[0015]進(jìn)一步，在步驟1.2)或2.2)之后還包括將生長(zhǎng)成的導(dǎo)電高分子薄膜浸入活化劑進(jìn)行活化的步驟。
[0016]進(jìn)一步，所述活化劑為異丙醇、鹽酸、硝酸或硫酸中的任意一種或者兩種以上的混入口 ο
[0017]進(jìn)一步，所述活化劑的濃度為0.01?2mo 1/L。
[0018]進(jìn)一步，所述導(dǎo)電高分子單體為苯胺、乙撐二氧噻吩、吡咯、噻吩、苯乙炔及其衍生物中的任意一種或者兩種以上的混合。
[0019]進(jìn)一步，所述基體成分包括聚乙烯醇(PVA)、聚氯乙稀(PVC)、聚碳酸酯(PC)、硅橡膠(SIR)、長(zhǎng)鏈表面活性劑、硬脂酸或聚萘二甲酸乙二醇酯等中的任意一種或者兩種以上的混合。
[0020]進(jìn)一步，所述氧化劑為氯化鐵，過(guò)硫酸銨，重鉻酸鉀、磷鉬酸、2，3 —二氯一 5，6 —二氰基苯醌、雙氧水、烷基萘磺酸對(duì)甲苯磺酸鐵或硫酸鐵中的任意一種或者兩種以上的混入口 ο
[0021]進(jìn)一步，所述導(dǎo)電高分子層由聚噻吩、聚吡咯、聚苯乙炔、聚乙撐二氧噻吩-聚苯乙烯磺酸鹽、聚乙炔和聚苯胺高分子材料，及其上述高分子材料衍生物中的任意一種或兩種以上的混合組成。
[0022]進(jìn)一步，所述石墨烯層的層數(shù)為I?10層，優(yōu)選為1-3層。
[0023]進(jìn)一步，所述導(dǎo)電高分子層的厚度為Inm?5000nm，優(yōu)選為10_500nm。
【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1為本發(fā)明石墨烯的保護(hù)摻雜方法的其中一流程示意圖；
[0025]圖2為本發(fā)明石墨烯的保護(hù)摻雜方法的其中另一流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。
[0027]一種石墨烯的保護(hù)摻雜方法，包括兩種制備方法，
[0028]如圖1所示，其中一制備方法的具體步驟如下:
[0029]1.1)將導(dǎo)電高分子單體及其基體成分通過(guò)浸泡、旋涂或者蒸發(fā)的方式，均勻地分散在石墨烯層的表面，得到載有導(dǎo)電高分子單體或者輔助分子的石墨烯層；
[0030]1.2)將步驟1.1)中得到的所述載有導(dǎo)電高分子單體或者輔助分子的石墨烯薄膜放入氧化劑的酸性溶液中進(jìn)行導(dǎo)電高分子薄膜的生長(zhǎng)，即可。
[0031]在步驟1.2)之后還包括將生長(zhǎng)成的導(dǎo)電高分子薄膜浸入活化劑進(jìn)行活化的步驟。
[0032]圖1中，I代表石墨烯層；2代表導(dǎo)電高分子單體及其基體成分；3代表氧化劑及活化劑溶液；4代表導(dǎo)電高分子層4代表浸泡、旋涂或者蒸發(fā)等的方式；B代表導(dǎo)電高分子薄膜的生長(zhǎng)過(guò)程，可以通過(guò)浸泡、蒸發(fā)氧化劑分子等方式合成；C代表導(dǎo)電高分子層的活化過(guò)程。
[0033]如圖2所示，其中另一制備方法的具體步驟如下:
[0034]2.1)將氧化劑及其基體成分通過(guò)浸泡、提拉或者蒸發(fā)方式負(fù)載到石墨烯層的表面，得到負(fù)載有氧化劑的石墨烯層；
[0035]2.2)將步驟2.1)中得到的所述負(fù)載有氧化劑的石墨烯薄膜浸入到導(dǎo)電高分子單體溶液中進(jìn)行導(dǎo)電高分子薄膜的生長(zhǎng)，即可。
[0036]在步驟2.2)之后還包括將生長(zhǎng)成的導(dǎo)電高分子薄膜浸入活化劑進(jìn)行活化的步驟。
[0037]圖2中，I代表石墨烯層；5代表氧化劑及其基體成分；6代表導(dǎo)電高分子單體及活化劑溶液；4代表導(dǎo)電高分子層；D代表浸泡、旋涂或者蒸發(fā)等的方式；E代表導(dǎo)電高分子薄膜的生長(zhǎng)過(guò)程，可以通過(guò)浸泡、蒸發(fā)氧化劑分子等方式合成；F代表導(dǎo)電高分子層的活化過(guò)程。
[0038]以下通過(guò)幾個(gè)具體的實(shí)施例以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體的說(shuō)明。
[0039]實(shí)施例1
[0040]將苯胺及其聚乙烯醇通過(guò)浸泡方式，均勻地分散在方阻為350 Ω/ □、透過(guò)率為95%的石墨烯層的表面，浸泡的