[发明专利]一种电学功能膜及其制备方法

权利要求书

1.一种电学功能膜，其特征在于：该两亲性钌配合物分子中的羟基与ITO表面通过共价键的作用，将两亲性钌配合物分子固定在ITO表面，芘基则与石墨烯作用，在两亲性钌配合物分子膜上组装石墨烯，之后石墨烯再与对称性钌配合物分子中的一对芘基作用，在石墨烯膜上组装对称性钌配合物分子膜，重复交替浸渍于石墨烯分散液和对称性钌配合物溶液中，得到层数和厚度可调的电学功能膜，其中两亲性钌配合物的化学式如下：

 ；

对称性钌配合物的化学式如下：

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2.权利要求1所述的电学功能膜的制备方法，其特征在于具体步骤如下：

（1）在干净的容器中加入超纯水，用氨水调制pH至10~12，称取两亲性钌配合物溶解在超纯水中，用HCl调节pH至5~6后，制得10~100μM的两亲性钌配合物溶液；

（2）在干净的容器中称取对称性钌配合物溶解在二氯甲烷溶液中，制得10~100μM的对称性钌配合物溶液；

（3）将十二烷基硫酸钠溶解于水中得到质量体积比为2%的SDS水溶液，将石墨烯分散在SDS水溶液中，其中石墨烯质量与SDS水溶液体积之比为2:10~4:10，超声波分散处理后离心分离除去底部残渣，得到浓度为0.1~0.3mg/ml的石墨烯分散液；

（4）在烧杯中配制RCA溶液，将ITO基片浸没于RCA溶液中，轻微震荡除去气泡后移至水浴锅内，加热后取出ITO基片用超纯水洗净，惰性气体吹干；

（5）将步骤（4）中已经表面亲水处理后的ITO基片浸没于步骤（1）中的两亲性钌配合物溶液中，轻微震荡除去气泡，在室温下浸渍3~6h后取出ITO基片用超纯水清洗干净后惰性气体吹干；

（6）石墨烯膜的自组装：将步骤（5）中的ITO基片浸没于步骤（3）中的石墨烯分散液中，轻微震荡除去气泡，在室温下浸渍10~24h后取出ITO基片用甲醇洗净，惰性气体吹干；

（7）对称性钌配合物分子膜的组装：将步骤（6）中的ITO基片浸没于步骤（2）中的对称性钌配合物溶液中，轻微震荡除去气泡，在室温下浸渍6~12h后取出ITO基片，用二氯甲烷清洗干净后惰性气体吹干；

（8）重复步骤（6）和（7），得到层数和厚度可调的电学功能膜。

3.根据权利要求2所述的电学功能膜的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中超声波分散处理时间为0.5~1.5h，分散后离心分离时间为1~3h，转速为15krpm。

4.根据权利要求2所述的电学功能膜的制备方法，其特征在于：步骤（4）中的RCA溶液为氨水、H₂O₂和超纯水按体积比1:1:5的比例混合而得的溶液，制备时水浴加热温度为90℃，加热时间为0.5~2h。