一種石墨烯保護(hù)用透明電涂層的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及石墨烯材料【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種石墨烯保護(hù)用透明電涂層的制備方法，包括以下步驟：步驟一，在石墨烯薄膜的表面涂布銀納米線分散液，然后對石墨烯薄膜加熱，使銀納米線分散液干燥；步驟二，待干燥后，對石墨烯薄膜表面進(jìn)行滾壓處理；步驟三，將經(jīng)過滾壓處理的石墨烯薄膜放入于去離子水中，然后取出烘干；步驟四，在烘干后的石墨烯薄膜的表面涂布導(dǎo)電聚合物，然后對其加熱干燥成膜。本發(fā)明在石墨烯上制備了一層涂層能有效保護(hù)石墨烯，提高石墨烯應(yīng)用薄膜的耐磨性，不會降低石墨烯本身的優(yōu)異透光率，還會降低石墨烯本身的表面電阻，能使大面積石墨烯在實(shí)際應(yīng)用過程中可加工性能大幅提高。
【專利說明】一種石墨烯保護(hù)用透明電涂層的制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及石墨烯材料【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種石墨烯保護(hù)用透明電涂層的制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來，石墨烯作為一種全新的功能材料，其優(yōu)異的物理性質(zhì)引起了全世界范圍的高度關(guān)注。尤其是極高的光學(xué)透過率、超高的載流子迀移率等特性，為透明導(dǎo)電材料的性能突破提供了全新的方向。
[0003]現(xiàn)有成熟的石墨烯規(guī)模化制備的方法是低壓化學(xué)氣相沉積法(CVD)。CVD法制備石墨烯是由數(shù)量眾多的微米級尺寸的石墨烯單晶片拼接而成，單晶片之間存在大量晶格缺陷。這種結(jié)構(gòu)特點(diǎn)嚴(yán)重降低了石墨烯力學(xué)強(qiáng)度，輕微物理接觸就會造成破損，甚至脫落，限制了石墨烯的實(shí)際應(yīng)用。目前，就如何石墨烯進(jìn)行保護(hù)方面的研宄較少，主要方法是采用透明絕緣材料涂層覆蓋于石墨烯表面對其進(jìn)行保護(hù)。例如燕超等采用濕法涂布技術(shù)，在石墨烯表面涂覆透明的PMMA、PVP、Si02等材料涂層，避免其他物體與石墨烯直接的物理接觸，從而達(dá)到石墨烯保護(hù)目的。上述石墨烯保護(hù)方法中，透明絕緣保護(hù)涂層的存在增加了接觸電阻，甚至形成斷路，致使石墨烯無法應(yīng)用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種石墨烯保護(hù)用透明電涂層的制備方法，實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模生產(chǎn)石墨烯保護(hù)用透明導(dǎo)電涂層，避免了現(xiàn)有的透明絕緣保護(hù)涂層的存在增加了接觸電阻，甚至形成斷路，致使石墨烯無法應(yīng)用的現(xiàn)象。
[0005]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下:一種石墨烯保護(hù)用透明電涂層的制備方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0006]步驟一，在石墨烯薄膜的表面涂布銀納米線分散液，然后對石墨烯薄膜加熱，使銀納米線分散液干燥；
[0007]步驟二，待干燥后，對石墨烯薄膜表面進(jìn)行滾壓處理；
[0008]步驟三，將經(jīng)過滾壓處理的石墨烯薄膜放入于去離子水中，取出烘干；
[0009]步驟四，在烘干后的石墨烯薄膜的表面涂布導(dǎo)電聚合物，然后對其加熱干燥成膜。
[0010]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。
[0011]進(jìn)一步，所述步驟一中所述的銀納米線分散液的濃度為0.01-10mg/mlo
[0012]優(yōu)選的，所述步驟一中所述銀納米線分散液的濃度為0.l-3mg/mL。
[0013]進(jìn)一步，所述步驟一中所述銀納米線分散液中銀納米線的直徑為20-120nm。
[0014]優(yōu)選的，所述所述步驟一中所述銀納米線分散液中銀納米線的直徑為20-35nm。
[0015]進(jìn)一步，所述步驟一中的涂布方法為旋涂或線棒涂布或浸涂或噴涂或狹縫涂布。
[0016]進(jìn)一步，所述步驟一中加熱干燥的加熱溫度為50-260°C，加熱時間為l-60min。
[0017]優(yōu)選的，所述步驟一中加熱干燥的加熱溫度為90-170°C，加熱時間為2-15min。
[0018]進(jìn)一步，所述步驟二中所述滾壓處理的壓力為0.l_50MPa。
[0019]優(yōu)選的，所述步驟二中所述滾壓處理的壓力為15_30MPa
[0020]進(jìn)一步，所述步驟三中所述的烘干處理的溫度為50-120°C，烘干時間為l-30min。
[0021]優(yōu)選的，所述步驟三中所述的烘干處理的溫度為50-120°C，烘干時間為5-20min。
[0022]進(jìn)一步，所述步驟四中所述的導(dǎo)電聚合物為PEDOT/PSS(PEDOT/PSS是指一種高分子聚合物的水溶液，導(dǎo)電率很高，根據(jù)不同的配方，可以得到導(dǎo)電率不同的水溶液，PEDOT是EDOT (3，4-乙撐二氧噻吩)的聚合物，PSS是聚苯乙烯磺酸)。
[0023]進(jìn)一步，所述步驟四中所述加熱干燥的加熱溫度為40-180 °C，加熱時間為l_60mino
[0024]優(yōu)選的，所述步驟四中所述加熱干燥的加熱溫度為90-130 °C，加熱時間為5_15min0
[0025]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明以導(dǎo)電聚合物和銀納米線為成膜物質(zhì)，在石墨烯上制備了一層透明導(dǎo)電保護(hù)涂層，本發(fā)明方法適合于滾涂、噴涂、狹縫等涂布等涂布方法，可以在大面積石墨烯表面上制備均勻涂層，該涂層能有效保護(hù)石墨烯，提高石墨烯應(yīng)用薄膜的耐磨性，不會降低石墨烯本身的優(yōu)異透光率，還會降低石墨烯本身的表面電阻約一倍，本發(fā)明的保護(hù)涂層能使大面積石墨烯在實(shí)際應(yīng)用過程中可加工性能大幅提高。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1為本發(fā)明的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0027]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。
[0028]實(shí)施例一
[0029]采用旋涂法在石墨稀薄膜的表面涂布濃度為0.5mg/mL，銀納米線直徑為120nm的銀納米線分散液，涂布完成后，將石墨烯薄膜置于50°C的溫度下加熱60min，待銀納米線分散液干燥后，對石墨烯薄膜進(jìn)行滾壓處理，處理壓力為0.1MPa0滾壓處理完成后，將石墨烯薄膜放入去離子水中，然后取出石墨烯薄膜，將石墨烯薄膜置于50°C的溫度下烘干30min，烘干后，在石墨烯薄膜的表面涂布PED0T/PSS，涂布完后將石墨烯薄膜放置于90°C的溫度下干燥60min，干燥后，石墨稀薄膜的表面即形成透明導(dǎo)電膜。
[0030]實(shí)施例二
[0031]采用噴涂法在石墨稀薄膜的表面涂布濃度為5mg/mL，銀納米線直徑為20nm的銀納米線分散液，涂布完成后，將石墨烯薄膜置于260°C的溫度下加熱lmin，待銀納米線分散液干燥后，對石墨烯薄膜進(jìn)行滾壓處理，處理壓力為5MPa。滾壓處理完成后，將石墨烯薄膜放入去離子水中，然后取出石墨烯薄膜，將石墨烯薄膜置于120°C的溫度下烘干lmin，烘干后，在石墨烯薄膜的表面涂布PED0T/PSS，涂布完后將石墨烯薄膜放置于180°C的溫度下干燥Imin，干燥后，石墨稀薄膜的表面即形成透明導(dǎo)電膜。
[0032]實(shí)施例三
[0033]采用狹縫涂布法在石墨稀薄膜的表面涂布濃度為3mg/mL，銀納米線直徑為40nm的銀納米線分散液，涂布完成后，將石墨烯薄膜置于150°C的溫度下加熱2min，待銀納米線分散液后，對石墨烯薄膜進(jìn)行滾壓處理，處理壓力為3MPa。滾壓處理完成后，將石墨烯薄膜放入去離子水中，然后取出石墨烯薄膜，將石墨烯薄膜置于80°C的溫度下烘干lOmin，烘干后，在石墨烯薄膜的表面涂布PEDOT/PSS，涂布完后將石墨烯薄膜放置于100°C的溫度下干燥1min，干燥后，石墨稀薄膜的表面即形成透明導(dǎo)電膜。
[0034]實(shí)施例四
[0035]采用線棒涂布法在石墨稀薄膜的表面涂布濃度為2mg/mL，銀納米線直徑為10nm的銀納米線分散液，涂布完成后，將石墨烯薄膜置于100°C的溫度下加熱lOmin，待銀納米線分散液干燥后，對石墨烯薄膜進(jìn)行滾壓處理，處理壓力為2MPa。滾壓處理完成后，將石墨烯薄膜放入去離子水中，然后取出石墨烯薄膜，將石墨烯薄膜置于100°C的溫度下烘干5min，烘干后，在石墨烯薄膜的表面涂布PEDOT/PSS，涂布完后將石墨烯薄膜放置于110°C的溫度下干燥5min，干燥后，石墨稀薄膜的表面即形成透明導(dǎo)電膜。
[0036]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種石墨烯保護(hù)用透明電涂層的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟一，在石墨烯薄膜的表面涂布銀納米線分散液，然后對石墨烯薄膜加熱，使銀納米線分散液干燥； 步驟二，待干燥后，對石墨烯薄膜表面進(jìn)行滾壓處理； 步驟三，將經(jīng)過滾壓處理的石墨烯薄膜放入于去離子水中，然后取出烘干； 步驟四，在烘干后的石墨烯薄膜的表面涂布導(dǎo)電聚合物，然后對其加熱干燥成膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石墨烯保護(hù)用透明電涂層的制備方法，其特征在于，所述步驟一中所述的銀納米線分散液的濃度為0.01-10mg/mlo
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石墨烯保護(hù)用透明電涂層的制備方法，其特征在于，所述步驟一中所述的銀納米線的直徑為20-120nm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石墨烯保護(hù)用透明電涂層的制備方法，其特征在于，所述步驟一中的涂布方法為旋涂或線棒涂布或浸涂或噴涂或狹縫涂布。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石墨烯保護(hù)用透明電涂層的制備方法，其特征在于，所述步驟一中加熱的加熱溫度為50-260°C，加熱時間為l-60min。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種石墨烯保護(hù)用透明電涂層的制備方法，其特征在于，所述步驟一中加熱的加熱溫度為90-170°C，加熱時間為2-15min。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的一種石墨烯保護(hù)用透明電涂層的制備方法，其特征在于，所述步驟二中所述滾壓處理的壓力為0.l-50MPa。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的一種石墨烯保護(hù)用透明電涂層的制備方法，其特征在于，所述步驟三中所述的烘干處理的溫度為50-120°C，烘干時間為l-30min。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的一種石墨烯保護(hù)用透明電涂層的制備方法，其特征在于，所述步驟四中所述的導(dǎo)電聚合物為PED0T/PSS。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的一種石墨烯保護(hù)用透明電涂層的制備方法，其特征在于，所述步驟四中所述加熱干燥的加熱溫度為40-180°C，加熱時間為l-60min。
【文檔編號】B05D3/02GK104492677SQ201410763741
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月12日
【發(fā)明者】姜浩, 朱鵬黃, 黃德萍, 李占成, 高翾, 張永娜, 史浩飛, 杜春雷 申請人:中國科學(xué)院重慶綠色智能技術(shù)研究院, 重慶墨?？萍加邢薰?br>