[发明专利]一种可储存石墨烯膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于导电薄膜材料领域，具体涉及一种可储存石墨烯膜及其制备方法。

背景技术

石墨烯是碳原子按六角结构紧密堆积成的单原子层二维晶体，除了具有优异的光学、热学、力学等特性，石墨烯还具有优越的电性能，在高频电子器件中有着巨大的应用价值。由于石墨烯是二维的原子晶体薄膜，要使石墨烯能够真正的使用必须将石墨烯转移至三维的目标衬底上，因此石墨烯的转移技术是不可或缺的工艺手段。目前转移石墨烯常见的方法有：一是把生长有石墨烯薄膜的金属衬底直接与目标基材贴附在一起，然后采用化学蚀刻或其他蚀刻方式将金属衬底蚀刻掉；第二种方法为把生长有石墨烯的金属衬底贴附在过程转移基材上，将金属衬底蚀刻后再把石墨烯薄膜留在过程转移基材上，然后通过一定工艺技术将过程转移基材上的石墨烯薄膜转移至目标基材上；另外目前有一种新的方法，在生长有石墨烯的金属衬底上涂布一层树脂，再将涂布有树脂的金属衬底与目标基材贴合在一起使用某种方法使树脂固化，将金属衬底蚀刻后使石墨烯留在树脂上，形成石墨烯/树脂/目标基底的结构。其中第一种方法由于金属衬底无法很好的与目标基底贴合在一起，导致成品膜出现皱褶、不平整、破损等问题；第二种方法转移单层石墨烯电阻较高，转移多层石墨烯，操作繁杂，成本较高；第三种方法能够大幅度的降低电阻，但操作比较麻烦，对树脂的涂布技术要求较高。并且以上几种方式转移的石墨烯都是将石墨烯转移到目标基底上，并不能单独的长期的保存石墨烯膜。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供了一种可储存石墨烯膜及其制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

一种可储存石墨烯膜，具有如下层状结构：离型膜/石墨烯/半固化膜/离型膜。

进一步，所述半固化膜为热固型或UV固化型的半固化聚酯膜、半固化聚氨酯膜或半固化环氧树脂膜。

进一步，所述半固化膜的厚度为1-50微米。

上述可储存石墨烯膜的制备方法，包括如下步骤：

（1）采用压辊法，将生长在衬底上的石墨烯与半固化膜贴合；

（2）贴合后，采用化学腐蚀法、机械剥离法或鼓泡法除去石墨烯上的生长衬底；

（3）除去衬底后，粘贴离型膜，即得到所述的可储存石墨烯膜。

与现有技术相比较，本发明方法可以获得能够长期储存的石墨烯膜，不受目标基底影响，不受使用时间限制，储存比较灵活方便。使用该膜的时候只要将该结构的半固化膜那一面离型膜撕掉直接贴合在目标基底上，经过UV光照射或者加热等措施使得半固化膜完全固化即可。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的制备工艺流程示意图；

图2是本发明可储存石墨烯膜的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

可储存石墨烯膜的制备工艺流程如图1所示，具体如下：

（1）采用常规气相沉积法在铜箔上生长石墨烯，再将生长有石墨烯的铜箔展开，得到铜箔/石墨烯；

（2）半固化膜采用市售产品(聚酯类UV半固化膜，型号：A-07，无锡维都斯新材料有限公司)，半固化膜厚度为15微米，在半固化膜的两面均具有离型膜。先撕除半固化膜其中一面上的离型膜，再将半固化膜与生长在铜箔上的石墨烯贴在一起，用压辊压合，得到离型膜/半固化膜/石墨烯/铜箔；

（3）采用化学腐蚀法去除铜箔，过程如下：将离型膜/半固化膜/石墨烯/铜箔置于盐酸和双氧水的混合溶液中刻蚀，每隔3min取出用去离子水和乙醇清洗铜箔的表面，直至铜箔完全去除，最后用去离子水清洗，热风吹干，得到离型膜/半固化膜/石墨烯；

（4）在石墨烯上粘覆一层离型膜（型号：LA2-125，苏州星辰科技有限公司），即得到结构为离型膜/石墨烯/半固化膜/离型膜的可储存石墨烯膜，如图2所示。

实施例2

（1）采用常规气相沉积法在铜箔上生长石墨烯，再将生长有石墨烯的铜箔展开，得到铜箔/石墨烯；