[发明专利]一种高分子保护砷烯纳米片的方法

说明书

本发明公开了一种高分子保护砷烯纳米片的方法，包括如下步骤：将砷原料沉积于片状载体上得到砷烯纳米片，然后将高分子溶液通过旋涂法，均匀地涂布在砷烯纳米片表面，然后在空气中烘干。本发明能够隔绝大气环境中的氧气和水蒸汽。可以通过理论计算筛选高分子，使其具有特定的保护效率。此外，本发明使用高分子旋涂方法，步骤简便，成本低廉，高分子涂布后可以很好保护砷烯纳米片不受环境影响和作用。由于高分子与砷烯纳米片的作用为范德华作用力，因此本方法可以解除保护，且不影响砷烯纳米片本征性质。

技术领域

本申请涉及材料技术领域，具体而言，涉及一种高分子保护砷烯纳米片的方法。

背景技术

二维单质烯材料，例如石墨烯、硅烯、锗烯、黑磷、砷烯等，由于其优异的电学和光学等性质，近年来受到广泛关注。但是，裸露的单质烯材料面临着环境中水蒸汽和氧气的干扰。大气环境中的水蒸气和氧气会与单质烯材料反应和相互作用，从而极大地降低和破坏单质烯材料的晶体结构和质量。而且，基于单质烯的晶体管在大气环境中也表现出性能的衰减。而新兴的砷烯，在大气环境中更是表现出异常明显和迅速的晶体退化。因此，发明一种保护砷烯材料不受大气环境影响的方法对于砷烯的存放以及应用十分关键。

目前，国内并没有特定针对于砷烯的保护方案。因此，发展一种简单的、绿色的、可逆的砷烯保护方法对于砷烯后续研究及工业应用非常迫切。

发明内容

针对现有技术中的不足之处，本发明提供了一种高分子保护砷烯纳米片的方法。

本发明所述的高分子保护砷烯纳米片的方法，包括如下步骤：将砷原料沉积于片状载体上得到砷烯纳米片，然后将高分子溶液通过旋涂法，均匀地涂布在砷烯纳米片表面，然后加热烘干。

具体的，所述的砷原料为砷块或者砷粉。

具体的，所述的片状载体为云母片、硅片、氧化硅片、塑料片或树脂片。

具体的，所述的沉积方法为：将砷原料放置于管式炉膛中央，片状载体放置于下游，加热，使砷原料成为砷蒸汽，以氢气为载气传输砷蒸汽，使砷蒸汽沉积于温度相对低的片状载体上，从而得到生长于片状载体上的砷烯纳米片。所制得的砷烯纳米片可进一步通过胶带剥离，从而转移到其它的片状载体上。

具体的，所述的旋涂法为：将生长有砷烯纳米片的片状载体吸附于旋涂仪上，涂布高分子溶液。

具体的，高分子溶液为聚乙二醇、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯吡咯烷酮中的一种或多种溶于相应的溶剂中；所述溶剂为水溶液、氮-甲基吡咯烷酮溶液、苯甲醚溶液、乙醇溶液中的一种，或多种的混合溶液。

例如：聚乙二醇的水溶液、聚丙烯腈的氮-甲基吡咯烷酮溶液、聚甲基丙烯酸甲酯的苯甲醚溶液、聚乙烯吡咯烷酮的乙醇溶液。

具体的，所述的旋涂速度为1000～5000转/分钟，旋涂时间为10～200s。优选30s。

具体的，所述的烘干温度为50～120℃，所述的时间为5～20分钟。优选烘干温度80℃，时间5分钟。

进一步的，本发明所述的保护砷烯纳米片的方法，可以解除保护。

具体的，所述的解除保护的方法为：利用溶剂将砷烯纳米片表面的高分子溶解，从而解除保护，且不影响砷烯纳米片本征性质。

有益效果：本发明对比已有技术具有以下创新点：1.使用高分子隔绝大气环境中的氧气和水蒸汽。2.可以通过理论计算筛选高分子，使其具有特定的保护效率。

本发明对比已有技术具有以下显著优点：1.使用高分子旋涂方法，步骤简便，成本低廉。2.高分子可以去除，保护方法可逆。3.高分子与砷烯纳米片的作用为范德华作用力，不影响砷烯纳米片本征性质。4.高分子涂布后可以很好保护砷烯纳米片不受环境影响和作用。

附图说明