[发明专利]一种石墨烯导电膜的制备方法

说明书

本发明提供石墨烯导电膜的制备方法过程中采用乙炔为燃爆及基点，避免了使用氧还原的方法对环境造成的污染；并且将石墨烯和铜粉混合，不仅能减少石墨烯的破损，而且铜膜制备和金属铜腐蚀在石墨烯导电薄膜制备过程中同步完成，从而缩短了制备时间，降低了生产成本，可以用于大规模生产制备石墨烯导电薄膜。

技术领域

本发明涉及一种导电膜的制备技术领域，尤其涉及一种石墨烯导电膜的制备方法。

背景技术

2004年，英国曼彻斯特大学Geim教授首次制备出石墨烯【K.S.Novoselov,A.K.Geim,S.V.Morozov,D.Jiang,Y.Zhang,S.V.Dubonos,I.V.Grigorieva,A.A. Firsov,Science2004,306,666.】。石墨烯是由单层碳原子组成的六方蜂巢状二维 结构。石墨烯薄膜室温下本征电子迁移率可达200000cm2/Vs，具有优异的电学 性质【K.I.Bolotin,K.J.Sikes,Z.Jiang,M.Klima,G.Fudenberg,J.Hone,P.Kim,H. L.Stormer,Solid StateCommunications2008,146,351.】。此外，石墨烯在整个可 见光区均具有极高的透光率，研究发现单层石墨烯的透光率接近97%【R.R.Nair, P.Blake,A.N.Grigorenko,K.S.Novoselov,T.J.Booth,T.Stauber,N.M.R.Peres, A.K.Geim,Science2008,320,1308.】，因此石墨烯在触摸屏领域具有巨大、潜在 的应用性能。

铜基底上的化学气相沉积（CVD）是一种重要的制备石墨烯薄膜的方法， 这种方法得到的石墨烯不仅层数可控，而且缺陷较少【X.S.Li,W.W.Cai,J.H. An,S.Kim,J.Nah,D.X.Yang,R.Piner,A.Velamakanni,I.Jung,E.Tutuc,S.K. Banerjee,L.Colombo,R.S.Ruoff,Science2009,324,1312.】。到目前为止，利用 该方法生长石墨烯时所使用的铜基底一般为金属铜箔，由于不能够重复利用， 因此增加了生产成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种石墨烯导电膜的制备方法，包括以下步骤：

S1：将铜制备成铜粉待用；

S2：在室温下将一定质量比的乙炔、硅粉加入到环丙基乙炔，混合均匀，干燥后置于燃爆器内的多孔镍箔片上；

S3：在多孔镍箔片的底部设置火花塞，利用火花塞点燃，产生燃爆反应，反应结束后通过多孔镍箔片上的孔，收集漏下的反应产物；

S4：取出反应产物后进行冷却，清洗、干燥后得到石墨烯颗粒；

S5：将上述步骤S4中得到的氧化石墨烯溶液中加入适量的铜粉，离心搅拌混合均匀，得到氧化石墨烯与铜粉的混合溶液；

S6：上述步骤S4中得到的混合溶液均匀的涂覆在事先涂好脱模剂的PET膜上；

S7：涂覆完成后，在表面黏贴热释放胶带，并将铜薄膜从石墨基底表面剥离，得到由热释放胶带、石墨烯和铜组成的第一复合膜；

S8：在电解质溶液中，以石墨为阴极、所述第一复合膜为阳极，利用电化学方法腐蚀除去金属铜，得到由热释放胶带和石墨烯组成的第二复合膜，并在阴极石墨表面沉积得到金属铜薄膜；

S9：将所述第二复合膜放置在透明基底表面上，并使石墨烯与透明基底直接接触，然后将其放入-20-10℃冷冻箱中冷冻1-2h后，再后用纳米干燥机干燥得到石墨烯复合导电膜。

作为优选方案，所述石墨烯颗粒和铜粉的重量比为1:1.2。

作为优选方案，所述石墨烯颗粒比表面积为60-90m²/g。