[发明专利]石墨烯-无机材料复合多层薄膜及其制备方法

权利要求书

1、一种石墨烯-无机材料复合多层薄膜，其特征在于它是以石墨烯和无机材料为原料，按照石墨烯和无机材料的质量比1～100:1～100，通过涂覆的方法在基板上或直接在器件表面涂覆形成薄膜，每层膜厚在10nm-2mm。

2、按照权利要求1所述的复合多层薄膜，其特征在于所述的无机材料是金属、无机非金属材料中的至少一种。

3、按照权利要求1所述的复合多层薄膜，其特征在于所述的无机材料是氧化钛、镍磷(非晶态)合金、铂、SiO2/ZrO2。

4、按照权利要求1所述的复合多层薄膜，其特征在于所述的石墨烯材料：厚度约为0.4-3nm，平均直径0.5-20μm。

5、权利要求1所述的复合多层薄膜的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1)将石墨烯加入水或有机溶剂中，经超声波处理0.5-2小时，使石墨烯分散或溶解，得到石墨烯溶液；

2)将石墨烯溶液通过涂覆方法涂覆在预制好的基板上或器件表面成膜，洗涤，干燥；

3)将无机材料或其前躯体充分溶于相应的水和/或有机溶剂中制成均匀溶液或溶胶，通过喷涂、旋涂、浸渍等方法在上述的石墨烯薄膜表面成膜，洗涤，干燥，热处理；

重复2)-3)步骤，进行循环涂覆，层层叠加，直到达到所需层数，再经过热处理即可得到基于石墨烯材料的多层薄膜材料；或通过预先在基板上旋涂一层聚合物牺牲层，并在制备过程结束后，用溶剂将牺牲层溶掉可以得到独立的多层薄膜材料。

6、按照权利要求5所述的制备方法，其特征在于所述的石墨烯的水溶液或有机溶液的质量百分比浓度为5％-75％。

7、按照权利要求5所述的制备方法，其特征在于所述的石墨烯材料是指分子骨架由六边形晶格排列的单层石墨原子组成，且经过功能化而得到的含有丰富有机官能团的二维平面材料，其厚度分布在0.34到3nm之间，平均直径在10nm到20μm之间；所述的有机官能团是羧基、羟基、环氧键、磺酸基、苯基异氰酸酯、噻吩、吡咯、苯胺和/或含6到18个碳的长链烷基官能团至少一种；所含有机官能团的摩尔百分比为10％～30％。

8、按照权利要求5所述的制备方法，其特征在于所述的涂覆方法包括喷涂、旋涂、浸渍、化学沉积。

9、按照权利要求5所述的制备方法，其特征在于所述的有机溶剂为甲醇，乙醇，乙二醇，异丙醇，丙酮，乙酸乙酯，氯仿，四氯化碳，四氢呋喃，N，N-二甲基甲酰胺，二甲基亚砜，苯，甲苯，二甲苯，氯苯，二氯苯，三氯苯。

10、按照权利要求5所述的制备方法，其特征在于所述的热处理是150-1200℃焙烧1-24小时。