一種石墨烯與納米銀的復(fù)合方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種石墨烯與納米銀的復(fù)合方法，包括如下步驟：1)在銅箔上通過化學(xué)氣相沉積法生長石墨烯層，形成銅箔/石墨烯層；2)將銅箔/石墨烯層放入納米銀異丙醇溶液中，在石墨烯層上通過電泳法沉積納米銀層，形成銅箔/石墨烯層/納米銀層；3)將PDMS膜貼覆在納米銀層上，在過硫酸銨溶液中，腐蝕掉銅箔，洗去表面吸附的雜質(zhì)離子，烘干，得到石墨烯層/納米銀層/PDMS膜；4)將石墨烯層/納米銀層/PDMS膜與目標(biāo)基底層貼合，烘烤，除去PDMS膜后得到目標(biāo)基底層/石墨烯層/納米銀層。本發(fā)明采用電泳法將納米銀與石墨烯復(fù)合，使石墨烯與納米銀充分接觸，有效降低納米銀與石墨烯的接觸電阻，進(jìn)而提高了復(fù)合薄膜的導(dǎo)電性。
【專利說明】
-種石墨稀與納米銀的復(fù)合方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及到透明導(dǎo)電薄膜材料制造的技術(shù)領(lǐng)域，特別設(shè)及到一種石墨締與納米 銀的復(fù)合方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 石墨締是碳原子按六角結(jié)構(gòu)緊密堆積成的單原子層二維晶體，除了具有優(yōu)異的 光學(xué)、熱學(xué)、力學(xué)等特性，石墨締的載流子表現(xiàn)出類似于光子的行為，本征遷移率可達(dá)到 2 X 105畑12八￥ ?巧（J. Appl. Phys. 2011，109, 093702.)，運(yùn)種優(yōu)異的電學(xué)性質(zhì)使其在高頻電 子器件中有著巨大的應(yīng)用價值。
[0003] 為了解決轉(zhuǎn)移中出現(xiàn)的缺陷造成石墨締方阻較高的問題，在轉(zhuǎn)移后的石墨締表面 涂覆一層納米銀，納米銀可W在石墨締破損的地方通過搭橋的作用來降低薄膜的方阻，但 是現(xiàn)有的技術(shù)普遍采用將石墨締轉(zhuǎn)移后，再將納米銀涂覆在石墨締上，由于轉(zhuǎn)移后石墨締 在目標(biāo)基底上的附著差的問題，在涂覆納米銀時容易造石墨締破損，另外，在石墨締轉(zhuǎn)移過 程中轉(zhuǎn)移膜的殘留很容易阻礙石墨締與納米銀的直接接觸，影響納米銀的橋接作用，而不 能降低石墨締的方阻。因此，尋求一種新的石墨締與納米銀復(fù)合的方法，對石墨締在導(dǎo)電薄 膜材料的應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展尤為重要。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 本發(fā)明采用電泳法將納米銀與石墨締復(fù)合，使石墨締與納米銀充分接觸，有效降 低納米銀與石墨締的接觸電阻，進(jìn)而提高了復(fù)合薄膜的導(dǎo)電性。采用先在銅錐上生長石墨 締層，再沉積納米銀層，再利用PDMS膜將石墨締層/納米銀層轉(zhuǎn)移至目標(biāo)基底層上，能夠有 效地減少石墨締的破損。 陽0化]為此，本發(fā)明采用W下技術(shù)方案：
[0006] 一種石墨締與納米銀的復(fù)合方法，包括如下步驟：
[0007] 1)在銅錐上通過化學(xué)氣相沉積法生長石墨締層，形成銅錐/石墨締層；
[0008] 2)將銅錐/石墨締層放入納米銀異丙醇溶液中，在石墨締層上通過電泳法沉積納 米銀層，形成銅錐/石墨締層/納米銀層；
[0009] 3)將PDMS膜貼覆在納米銀層上，在過硫酸錠溶液中，腐蝕掉銅錐，洗去表面吸附 的雜質(zhì)離子，烘干，得到石墨締層/納米銀層/PDMS膜；
[0010] 4)將石墨締層/納米銀層/PDMS膜與目標(biāo)基底層貼合，烘烤，除去PDMS膜后得到 目標(biāo)基底層/石墨締層/納米銀層。
[0011] 優(yōu)選的，所述石墨締層為本征石墨締層或者滲雜型石墨締層。
[0012] 優(yōu)選的，所述納米銀異丙醇溶液的濃度為l-lOOmg/mU其中所述納米銀的直徑為 lOnm-lOOnm，長度為 10 Ji m-1000 Ji m。
[001引優(yōu)選的，所述電泳法電流采用交流電，所述交流電電壓為5-50V，頻率為 50-500HZ。
[0014] 優(yōu)選的，所述目標(biāo)基底層為陽T、PC、PEN、PP或PS。
[0015] 采用上述技術(shù)方案，先在銅錐上生長石墨締層，再采用電泳的方法在石墨締層上 沉積納米銀層，不僅能夠減少石墨締的破損，還能使石墨締同納米銀充分接觸，能夠有效降 低納米銀與石墨締的接觸電阻，進(jìn)而提高復(fù)合薄膜的導(dǎo)電性，從而解決因石墨締破損導(dǎo)致 的石墨締與納米銀不能充分接觸而使石墨締的方阻高，導(dǎo)電性弱的問題。
【附圖說明】
[0016] 圖1為本發(fā)明得到的銅錐/石墨締層的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017] 圖2為本發(fā)明得到的銅錐/石墨締層/納米銀層的結(jié)構(gòu)示意圖。
[001引圖3為本發(fā)明得到的石墨締層/納米銀層/PDMS膜的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019] 圖4為本發(fā)明得到的目標(biāo)基底層/石墨締層/納米銀層的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020] 圖5為本發(fā)明得到的目標(biāo)基底層/石墨締層/納米銀層的平面示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[OOW 為了使本發(fā)明的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)更加的清晰，W下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明 的【具體實(shí)施方式】做出更為詳細(xì)的說明，在下面的描述中，闡述了很多具體的細(xì)節(jié)W便于充 分的理解本發(fā)明，但是本發(fā)明能夠W很多不同于描述的其他方式來實(shí)施。因此，本發(fā)明不受 W下公開的具體實(shí)施的限制。
[0022] 一種石墨締與納米銀的復(fù)合方法，包括如下步驟：
[0023] SI,在銅錐1上通過化學(xué)氣相沉積法生長石墨締層2,形成銅錐1/石墨締層2,如 圖1所示；其中，石墨締層2為純的石墨締層或者滲雜型石墨締層；
[0024] S2,將銅錐1/石墨締層2放入納米銀異丙醇溶液中，在石墨締層2上通過電泳法 沉積納米銀層3,形成銅錐1/石墨締層2/納米銀層3,如圖2所示；其中，納米銀異丙醇溶 液的濃度為l-lOOmg/mU其中所述納米銀的直徑為IOnm-IOO皿，長度為10 y m-1000 y m ;所 述電泳法電流采用交流電，所述交流電電壓為5-50V，頻率為50-500化； 陽0巧]S3,將PDMS膜4貼覆在納米銀層3上，在過硫酸錠溶液中，腐蝕掉銅錐1，洗去表面 吸附的雜質(zhì)離子，烘干，得到石墨締層2/納米銀層3/PDMS膜4,如圖3所示；
[00%] S4,將石墨締層2/納米銀層3/PDMS膜4與目標(biāo)基底層5貼合，烘烤，除去PDMS膜 5后得到目標(biāo)基底層5/石墨締層2/納米銀層3,如圖4所示；其中目標(biāo)基底層為陽T、PC、 陽N、PP 或 PS。
[0027] 按照上述方法得到的目標(biāo)基底層/石墨締層/納米線層，如圖5所示，納米銀3均 勻無序的分布在石墨締層2表面。 W28] 實(shí)施例一
[0029] 一種石墨締與納米銀的復(fù)合方法，包括如下步驟：
[0030] SI,在銅錐1上通過化學(xué)氣相沉積法生長石墨締層2,形成銅錐1/石墨締層2,如 圖1所示；其中，石墨締層2為純的石墨締層或者滲雜型石墨締層；
[0031] S2,將銅錐1/石墨締層2放入納米銀異丙醇溶液中，在石墨締層2上通過電泳法 沉積納米銀層3,形成銅錐1/石墨締層2/納米銀層3,如圖2所示；其中，納米銀異丙醇溶 液的濃度為Img/mL，其中所述納米銀的直徑為IOnm,長度為10 Jim ;所述電泳法電流采用交 流電，所述交流電電壓為5V，頻率為50Hz ;
[0032] S3,將PDMS膜4貼覆在納米銀層3上，在過硫酸錠溶液中，腐蝕掉銅錐1，洗去表面 吸附的雜質(zhì)離子，烘干，得到石墨締層2/納米銀層3/PDMS膜4,如圖3所示；
[0033] S4,將石墨締層2/納米銀層3/PDMS膜4與目標(biāo)基底層5貼合，烘烤，除去PDMS膜 5后得到目標(biāo)基底層5/石墨締層2/納米銀層3,如圖4所示；其中目標(biāo)基底層為陽T、PC、 陽N、PP 或 PS。
[0034] 按照上述方法得到的目標(biāo)基底層/石墨締層/納米線層，如圖5所示，納米銀3均 勻無序的分布在石墨締層2表面。 W35] 實(shí)施例二
[0036] 一種石墨締與納米銀的復(fù)合方法，包括如下步驟：
[0037] SI,在銅錐1上通過化學(xué)氣相沉積法生長石墨締層2,形成銅錐1/石墨締層2,如 圖1所示；其中，石墨締層2為純的石墨締層或者滲雜型石墨締層；
[003引 S2,將銅錐1/石墨締層2放入納米銀異丙醇溶液中，在石墨締層2上通過電泳法 沉積納米銀層3,形成銅錐1/石墨締層2/納米銀層3,如圖2所示；其中，納米銀異丙醇溶 液的濃度為50mg/mL，其中所述納米銀的直徑為55nm，長度為120 Ji m ;所述電泳法電流采用 交流電，所述交流電電壓為30V，頻率為250Hz ;
[0039] S3,將PDMS膜4貼覆在納米銀層3上，在過硫酸錠溶液中，腐蝕掉銅錐1，洗去表面 吸附的雜質(zhì)離子，烘干，得到石墨締層2/納米銀層3/PDMS膜4,如圖3所示；
[0040] S4,將石墨締層2/納米銀層3/PDMS膜4與目標(biāo)基底層5貼合，烘烤，除去PDMS膜 5后得到目標(biāo)基底層5/石墨締層2/納米銀層3,如圖4所示；其中目標(biāo)基底層為陽T、PC、 陽N、PP 或 PS。
[0041] 按照上述方法得到的目標(biāo)基底層/石墨締層/納米線層，如圖5所示，納米銀3均 勻無序的分布在石墨締層2表面。 柳創(chuàng) 實(shí)施例S
[0043] 一種石墨締與納米銀的復(fù)合方法，包括如下步驟：
[0044] SI,在銅錐1上通過化學(xué)氣相沉積法生長石墨締層2,形成銅錐1/石墨締層2,如 圖1所示；其中，石墨締層2為純的石墨締層或者滲雜型石墨締層；
[0045] S2,將銅錐1/石墨締層2放入納米銀異丙醇溶液中，在石墨締層2上通過電泳法 沉積納米銀層3,形成銅錐1/石墨締層2/納米銀層3,如圖2所示；其中，納米銀異丙醇溶 液的濃度為lOOmg/mU其中所述納米銀的直徑為100皿，長度為500 y m ;所述電泳法電流采 用交流電，所述交流電電壓為50V，頻率為500Hz ;
[0046] S3,將PDMS膜4貼覆在納米銀層3上，在過硫酸錠溶液中，腐蝕掉銅錐1，洗去表面 吸附的雜質(zhì)離子，烘干，得到石墨締層2/納米銀層3/PDMS膜4,如圖3所示；
[0047] S4,將石墨締層2/納米銀層3/PDMS膜4與目標(biāo)基底層5貼合，烘烤，除去PDMS膜 5后得到目標(biāo)基底層5/石墨締層2/納米銀層3,如圖4所示；其中目標(biāo)基底層為陽T、PC、 陽N、PP 或 PS。
[0048] 按照上述方法得到的目標(biāo)基底層/石墨締層/納米線層，如圖5所示，納米銀3均 勻無序的分布在石墨締層2表面。
[0049] 將上述實(shí)施例中的石墨締與納米銀復(fù)合材料進(jìn)行導(dǎo)電性能測試，得出石墨締與納 米銀復(fù)合材料的導(dǎo)電性能的評價，見表1。 陽化0]
[0051] 由此可見，采用本發(fā)明所述的方法制得的石墨締與納米銀復(fù)合材料具有高的導(dǎo)電 性和高的透光率。
[0052] W上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用W限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種石墨烯與納米銀的復(fù)合方法，其特征在于：包括如下步驟： 1) 在銅箱上通過化學(xué)氣相沉積法生長石墨烯層，形成銅箱/石墨烯層； 2) 將銅箱/石墨烯層放入納米銀異丙醇溶液中，在石墨烯層上通過電泳法沉積納米銀 層，形成銅箱/石墨烯層/納米銀層； 3) 將PDMS膜貼覆在納米銀層上，在過硫酸銨溶液中，腐蝕掉銅箱，洗去石墨烯表面吸 附的雜質(zhì)離子，烘干，得到石墨烯層/納米銀層/PDMS膜； 4) 將石墨烯層/納米銀層/PDMS膜與目標(biāo)基底層貼合，烘烤，除去PDMS膜后得到目標(biāo) 基底層/石墨烯層/納米銀層。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石墨烯與納米銀的復(fù)合方法，其特征在于：所述石墨烯 層為本征石墨稀層或者摻雜型石墨稀層，所述石墨稀層的厚度為〇. 335nm。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石墨烯與納米銀的復(fù)合方法，其特征在于：所述納 米銀異丙醇溶液的濃度為1-lOOmg/mL，其中所述納米銀的直徑為10nm-100nm，長度為 10 μ m-1000 μ m〇4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石墨烯與納米銀的復(fù)合方法，其特征在于：所述電泳法 電流采用交流電，所述交流電電壓為5-50V，頻率為50-500HZ。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石墨烯與納米銀的復(fù)合方法，其特征在于：所述目標(biāo)基 底層為 PET、PC、PEN、PP 或 PS。
【文檔編號】H01B13/00GK105845273SQ201510023099
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2015年1月16日
【發(fā)明人】王振中
【申請人】無錫市惠誠石墨烯技術(shù)應(yīng)用有限公司