g分散于200g水溶液中，得到棕黄色悬浮液； 11. 把悬浮液放到超声波洗涤箱中，在超声波条件下分散数小时； 12. 之后将得到的固体物质在30-90°C的真空干燥箱中控制定向沉积1-48小时； 13. 将沉积好的物质真空抽滤1-24小时； 14. 抽滤好的膜在800-1500°C温度下经过化学气相沉积（CH4 :H2也=5:50:300)还原氧 化石墨稀，沉积新的石墨稀并修复石墨稀缺陷，再商压压制成月吴。
[0027] 本发明实施中的优选方案有： 步骤11中把悬浮液放到超声波洗涤箱中，在超声波条件下分散5小时； 步骤12中得到的固体物质在80°C的真空干燥箱中控制定向沉积4小时； 步骤13将沉积好的物质真空抽滤5小时； 步骤14抽滤好的膜1500°C还原成石墨烯膜，沉积新的石墨烯并修复石墨烯缺陷，在高 压10-100MPa压制成石墨烯膜。
[0028] 图1 :本发明一个实施方式中的石墨烯膜材料SEM照片； 图2:本发明一个实施方式中石墨烯的拉曼（Raman)谱图。
[0029] 以下进一步列举出一些示例性的实施例以更好地说明本发明。应理解，本发明详 述的上述实施方式，及以下实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，本领域 的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护 范围。另外，下述工艺参数中的具体配比、时间、温度等也仅是示例性，本领域技术人员可以 在上述限定的范围内选择合适的值。
[0030] 对比例1:用同样的方法(改进的hu_er法）制备的氧化石墨烯，经过无续沉积 成膜后真空抽滤。然后氧化石墨烯真空抽滤5小时后经过化学气相沉积修复石墨烯缺陷 得到；将修复后的石墨烯高压50MPa定型即得到了石墨烯膜。石墨烯膜的热导率为490W nfV1
[0031] 对比例2:用同样的方法(改进的hummer法）制备的氧化石墨烯，经过高定向物理 沉积成膜。然后氧化石墨烯真空抽滤5小时后在高温下真空还原成石墨烯膜。然后石墨烯 高压50MPa定型即得到了石墨烯膜。石墨烯膜的热导率为520Wm-ilT1。
[0032] 实施例1 将干燥后的氧化石墨烯，取出500mg分散于200g水溶液中，得到棕黄色悬浮液；把悬浮 液放到超声波洗涤箱中，在超声波条件下分散数小时；将得到的固体物质在30°C的真空干 燥箱中控制定向沉积12小时；将沉积好的物质真空抽滤5小时；抽滤好的石墨烯在600°C 还原成高定向石墨烯膜，在高压50MPa压制成膜。图1为石墨烯膜的便面SEM图。图2为制 备好的石墨烯拉曼谱图。该石墨烯膜的方块电阻为0.1Qsq4热导率为850Wnf乍^1。与对 比例1比热导率高出360WnfilT1。与对比例2比热导率高出320WnfilT1。当高压压力升 高至lOOMPa时，其它条件不变，石墨烯纸的方块电阻为0. 07Qsq-1热导率为9150Wm-V1， 明显高于50MPa下的电学和热学性能。
[0033] 导电性能和导电示意图如图1、图2和表1所示。
[0034]表1
[0035] 实施例2 如实施例一所述，控制真空干燥箱温度40°C去定向沉积12小时，其它条件保持不变。
[0036] 实施例3 如实施例一所述，控制真空干燥箱温度50°C去定向沉积12小时，其它条件保持不变。
[0037] 实施例4 如实施例一所述，控制真空干燥箱温度60°C去定向沉积12小时，其它条件保持不变。
[0038] 实施例5 如实施例一所述，控制真空干燥箱温度70°C去定向沉积12小时，其它条件保持不变。
[0039] 实施例6 如实施例一所述，控制真空干燥箱温度80°C去定向沉积6小时，其它条件保持不变。
[0040] 实施例7 如实施例一所述，控制真空干燥箱温度90°C去定向沉积3小时，其它条件保持不变。
[0041] 实施例8 如实施例一所述，高压60MPa压制成膜，其它条件保持不变。
[0042] 实施例9 如实施例一所述，高压70MPa压制成膜，其它条件保持不变。
[0043] 实施例10 如实施例一所述，高压80MPa压制成膜，其它条件保持不变。
[0044] 实施例11 如实施例一所述，高压90MPa压制成膜，其它条件保持不变。
[0045] 该高导电高导热石墨烯膜制备工艺成熟，导电导热性能优异，取材广泛。
【主权项】
1. 一种制备高导电、高导热石墨烯膜的方法，其特征在于，所述方法包括： 1) 将氧化石墨烯真空控温定向沉积，所得的沉积好的氧化石墨烯真空抽滤制得定向沉 积氧化石墨烯膜； 2) 通过化学气相沉积还原所述定向沉积的氧化石墨烯膜，并修复石墨烯缺陷得到定向 沉积石墨烯膜；以及 3) 商压定型所述定向沉积石墨稀I旲制得所述商导电、商导热石墨稀月旲。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，石墨为原料通过改进的hummer法制备氧 化石墨烯。3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述氧化石墨烯通过液相法制备，并经过 超声剥离。4. 根据权利要求1-3中任一所述的方法，其特征在于，步骤1)中，将氧化石墨烯在 30-90°C的真空干燥箱中控制定向沉积1-48小时。5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤1)中，将氧化石墨烯在80°C的真空 干燥箱中控制定向沉积4小时。6. 根据权利要求1-5中任一所述的方法，其特征在于，步骤1)中，将沉积好的氧化石墨 烯真空抽滤1-24小时。7. 根据权利要求1-6中任一所述的方法，其特征在于，步骤1)中，将沉积好的氧化石墨 烯真空抽滤5小时。8. 根据权利要求1-7中任一所述的方法，其特征在于，步骤2)中，将定向沉积氧化石墨 烯膜在600-1500°C温度下经由CH 4、H2、Ar组成的混合气体进行化学气相沉积，还原氧化石 墨烯、沉积新的石墨烯，并修复氧化石墨烯缺陷。9. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，CH4、H2、Ar的体积比为5:50:300。10. 根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，步骤2)中，将定向沉积氧化石墨烯 膜在1500°C进行化学气相沉积。11. 根据权利要求1~10中任一所述的方法，其特征在于，步骤3)中，所述高压定型的 压力为 l〇-l〇〇MPa。
【专利摘要】本发明涉及一种新型的液相法定向制备高导电高导热的石墨烯膜的制备方法，所述方法包括：1）将氧化石墨烯真空控温定向沉积，所得的沉积好的氧化石墨烯真空抽滤制得定向沉积氧化石墨烯膜；2）通过化学气相沉积还原所述定向沉积的氧化石墨烯膜，并修复石墨烯缺陷得到定向沉积石墨烯膜；以及3）高压定型所述定向沉积石墨烯膜制得所述高导电、高导热石墨烯膜。<b/>
【IPC分类】C01B31/04, C23C16/26, C23C16/44
【公开号】CN104973592
【申请号】CN201410146002
【发明人】黄富强, 周密, 毕辉
【申请人】中国科学院上海硅酸盐研究所
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2014年4月11日