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石墨烯膜是什么,怎么制备有什么用途

发布时间:2020-07-21 14:45源自:网络作者:网络阅读()

  什么是石墨烯膜,它的制备方法有哪些?现在就由四川德阳烯碳科技有限公司小编给大家做一个简单介绍,石墨烯作为柔性透明导电膜近年来展示了很大的应用潜力,目前,制备石墨烯透明导电膜主要有两大类途径。

  一、自下而上地通过CVD得到高质量的单层或少层石墨烯,或通过含苯环的分子前驱体高温下交联得到类石墨烯结构,然后转移到透明的目标基底上;

  二、自上而下的采用溶液的方法制膜,所用的膜液为物理剥离得到的少层石墨烯分散液,或化学法得到的氧化石墨烯溶液成膜后进行后处理或还原步骤。

  石墨烯由于具有非同寻常的导电性能、超出钢铁数十倍的强度、极好的透光性和化学稳定性,是最有希望作为金属化成份应用于印刷电子器件技术中。石墨烯的制备方法有化学气相沉积法,氧化还原法,液相剥离法等,目前已有报道采用喷墨印刷法将还原氧化石墨烯用于有机薄膜晶体管电极、温度和化学传感器等,但由于还原氧化石墨烯并不能完全恢复石墨烯的电子结构,电导率明显下降,而液相剥离法具有低原料成本,可宏量制备,低能耗,纯度高,低缺陷的优点,制备出的石墨烯在电子器件的应用方面具有明显的优势。

利用石墨烯溶液制备柔性导电薄膜

  制膜方法与碳纳米管薄膜类似,如真空抽滤法、旋涂法、喷涂法、线棒涂膜法、Langmuir-Blodgett薄膜法等,两类方法都可以实现大面积连续化制备,并且在透明导电膜的应用上展现出巨大的潜力。

  现阶段石墨烯薄膜的主要问题是大尺寸膜的制备以及价格偏高,不过这些问题正在出现好转。 除了对材料本身进行掺杂改性,复合是一种很好的提升性能的手段。

  金属是良好的导体,近几年来其纳米结构也常被用作碳纳米材料的复合组分,其中金属线由于是一维结构,对于透光性的影响较小而更受关注。

  金属线与石墨烯的复合透明导电膜近几年得到了广泛研究,虽然此类工作得到了透光性和导电性能非常优异的透明导电薄膜,但从导电性数据上看,金属纳米结构对于复合物薄膜整体导电性的提升发挥了更重要的作用。

石墨烯的制备方法:

  1、胶带剥离法

  通过对天然石墨进行微机械剥离(Micromechanicalcleavage),我们可以得到具有结构较为规整的石墨烯。

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  2、气相沉积法

  化学气相沉积法(Chemicalvapordeposition,简称CVD)利用甲烷等含碳气体作为碳源,在不同金属表面进行沉积生长石墨烯。

  3、SiC外延生长法

  SiC外延生长法是利用高温以及高真空条件下将硅原子挥发去除,得到碳原子结构通过重排,在单晶上形成与SiC晶型相同的石墨烯单晶。

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  4、化学合成法

  K.Mullen小组利用多环芳烃碳氢化合物在环化脱氢的反应过程中生成的稠环芳烃结构,制备出厚度小于5nm的石墨烯纳米片。这种工艺的优点在于产量高,结构完整,以及很好的加工性能;

  其他方法还有:氧化还原法、插层石墨法、液相剥离天然石墨法等。

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