[发明专利]一种制备Janus结构的悬空石墨烯支撑膜的方法

权利要求书

1.等离子体刻蚀在制备具有亲水性的石墨烯膜中的应用；

所述具有亲水性的石墨烯膜为Janus悬空石墨烯支撑膜；

所述等离子体刻蚀中，气源为空气、氧气、氮气、氩气、氢气或二氧化碳；

气体流量为0-30 sccm，且不为0；

激发功率为10-500瓦；

刻蚀时间为0-60 s，且不为0。

2.一种制备具有亲水性的石墨烯膜的方法，包括：

对悬空石墨烯薄膜的一面进行等离子体刻蚀，得到所述具有亲水性的石墨烯膜；

所述具有亲水性的石墨烯膜为Janus悬空石墨烯支撑膜；

所述等离子体刻蚀中，气源为空气、氧气、氮气、氩气、氢气或二氧化碳；

气体流量为0-30 sccm，且不为0；

激发功率为10-500瓦；

刻蚀时间为0-60 s，且不为0。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述悬空石墨烯薄膜按照包括如下步骤的方法制得：

1）在金属基底的上下两个表面生长石墨烯薄膜；

2）制备悬空石墨烯薄膜。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述步骤1）中，所述金属基底为过渡金属或过渡金属合金基底；所述过渡金属具体选自铜、镍、钼、金和钯中至少一种；所述过渡金属合金具体为铜镍合金或铜金合金；

所述金属基底的厚度为5-50 μm；

所述石墨烯薄膜为单层石墨烯薄膜、双层石墨烯薄膜或少层石墨烯薄膜；所述少层石墨烯薄膜具体为2-5层石墨烯薄膜；

所述生长步骤中，生长方法为化学气相沉积法。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述步骤1）中，所述过渡金属选自铜、镍、钼、金和钯中至少一种；所述过渡金属合金为铜镍合金或铜金合金；

所述少层石墨烯薄膜为2-5层石墨烯薄膜。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述单层石墨烯薄膜的生长中，载气的流量为100-1000 sccm；

退火条件为先在980℃-1050℃、50-500 sccm氢气下退火0.5-8 h，再在50-500 sccm氩气下退火10-60 min；

生长时间为2-5小时；

生长压强为100-1000 Pa；

所述双层石墨烯薄膜的生长中，载气的流量为100-1000 sccm；退火条件为980℃-1050℃、50-500 sccm氢气下退火0.5-8 h；

生长压强为500-2000 Pa；

生长时间为1-4小时；

所述少层石墨烯薄膜的生长中，载气的流量为500-2000 sccm；退火条件为980℃-1050℃、50-500 sccm氢气下退火0.5-8 h；

生长压强为1000-4000 Pa；

生长时间为1-3小时。

7.根据权利要求2-6中任一所述的方法，其特征在于：所述悬空石墨烯薄膜的制备方法为选择性刻蚀金属基底或将石墨烯转移至多孔基底而得。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述选择性刻蚀金属基底制备悬空石墨烯薄膜的方法包括：

a、刻蚀掉步骤1）所得金属基底一侧的石墨烯薄膜，旋涂光刻胶，110℃烘烤3 min，光刻，得到石墨烯/金属基底/光刻胶复合体；

b、将步骤a所得石墨烯/金属基底/光刻胶复合体悬浮在刻蚀液液面上，刻蚀液将所述光刻步骤暴露出来的金属基底刻蚀完全，除去光刻胶而得。