一种石墨烯与纳米银的复合方法
【专利摘要】本发明公开了一种石墨烯与纳米银的复合方法，包括如下步骤：1)在铜箔上通过化学气相沉积法生长石墨烯层，形成铜箔/石墨烯层；2)将铜箔/石墨烯层放入纳米银异丙醇溶液中，在石墨烯层上通过电泳法沉积纳米银层，形成铜箔/石墨烯层/纳米银层；3)将PDMS膜贴覆在纳米银层上，在过硫酸铵溶液中，腐蚀掉铜箔，洗去表面吸附的杂质离子，烘干，得到石墨烯层/纳米银层/PDMS膜；4)将石墨烯层/纳米银层/PDMS膜与目标基底层贴合，烘烤，除去PDMS膜后得到目标基底层/石墨烯层/纳米银层。本发明采用电泳法将纳米银与石墨烯复合，使石墨烯与纳米银充分接触，有效降低纳米银与石墨烯的接触电阻，进而提高了复合薄膜的导电性。
【专利说明】
-种石墨稀与纳米银的复合方法
技术领域
[0001] 本发明设及到透明导电薄膜材料制造的技术领域，特别设及到一种石墨締与纳米 银的复合方法。
【背景技术】
[0002] 石墨締是碳原子按六角结构紧密堆积成的单原子层二维晶体，除了具有优异的 光学、热学、力学等特性，石墨締的载流子表现出类似于光子的行为，本征迁移率可达到 2 X 105畑12八￥ ?巧（J. Appl. Phys. 2011，109, 093702.)，运种优异的电学性质使其在高频电 子器件中有着巨大的应用价值。
[0003] 为了解决转移中出现的缺陷造成石墨締方阻较高的问题，在转移后的石墨締表面 涂覆一层纳米银，纳米银可W在石墨締破损的地方通过搭桥的作用来降低薄膜的方阻，但 是现有的技术普遍采用将石墨締转移后，再将纳米银涂覆在石墨締上，由于转移后石墨締 在目标基底上的附着差的问题，在涂覆纳米银时容易造石墨締破损，另外，在石墨締转移过 程中转移膜的残留很容易阻碍石墨締与纳米银的直接接触，影响纳米银的桥接作用，而不 能降低石墨締的方阻。因此，寻求一种新的石墨締与纳米银复合的方法，对石墨締在导电薄 膜材料的应用领域的扩展尤为重要。
【发明内容】
[0004] 本发明采用电泳法将纳米银与石墨締复合，使石墨締与纳米银充分接触，有效降 低纳米银与石墨締的接触电阻，进而提高了复合薄膜的导电性。采用先在铜锥上生长石墨 締层，再沉积纳米银层，再利用PDMS膜将石墨締层/纳米银层转移至目标基底层上，能够有 效地减少石墨締的破损。 阳0化]为此，本发明采用W下技术方案：
[0006] 一种石墨締与纳米银的复合方法，包括如下步骤：
[0007] 1)在铜锥上通过化学气相沉积法生长石墨締层，形成铜锥/石墨締层；
[0008] 2)将铜锥/石墨締层放入纳米银异丙醇溶液中，在石墨締层上通过电泳法沉积纳 米银层，形成铜锥/石墨締层/纳米银层；
[0009] 3)将PDMS膜贴覆在纳米银层上，在过硫酸锭溶液中，腐蚀掉铜锥，洗去表面吸附 的杂质离子，烘干，得到石墨締层/纳米银层/PDMS膜；
[0010] 4)将石墨締层/纳米银层/PDMS膜与目标基底层贴合，烘烤，除去PDMS膜后得到 目标基底层/石墨締层/纳米银层。
[0011] 优选的，所述石墨締层为本征石墨締层或者渗杂型石墨締层。
[0012] 优选的，所述纳米银异丙醇溶液的浓度为l-lOOmg/mU其中所述纳米银的直径为 lOnm-lOOnm，长度为 10 Ji m-1000 Ji m。
[001引优选的，所述电泳法电流采用交流电，所述交流电电压为5-50V，频率为 50-500HZ。
[0014] 优选的，所述目标基底层为阳T、PC、PEN、PP或PS。
[0015] 采用上述技术方案，先在铜锥上生长石墨締层，再采用电泳的方法在石墨締层上 沉积纳米银层，不仅能够减少石墨締的破损，还能使石墨締同纳米银充分接触，能够有效降 低纳米银与石墨締的接触电阻，进而提高复合薄膜的导电性，从而解决因石墨締破损导致 的石墨締与纳米银不能充分接触而使石墨締的方阻高，导电性弱的问题。
【附图说明】
[0016] 图1为本发明得到的铜锥/石墨締层的结构示意图。
[0017] 图2为本发明得到的铜锥/石墨締层/纳米银层的结构示意图。
[001引图3为本发明得到的石墨締层/纳米银层/PDMS膜的结构示意图。
[0019] 图4为本发明得到的目标基底层/石墨締层/纳米银层的结构示意图。
[0020] 图5为本发明得到的目标基底层/石墨締层/纳米银层的平面示意图。
【具体实施方式】
[OOW 为了使本发明的目的、特征和优点更加的清晰，W下结合附图及实施例，对本发明 的【具体实施方式】做出更为详细的说明，在下面的描述中，阐述了很多具体的细节W便于充 分的理解本发明，但是本发明能够W很多不同于描述的其他方式来实施。因此，本发明不受 W下公开的具体实施的限制。
[0022] 一种石墨締与纳米银的复合方法，包括如下步骤：
[0023] SI,在铜锥1上通过化学气相沉积法生长石墨締层2,形成铜锥1/石墨締层2,如 图1所示；其中，石墨締层2为纯的石墨締层或者渗杂型石墨締层；
[0024] S2,将铜锥1/石墨締层2放入纳米银异丙醇溶液中，在石墨締层2上通过电泳法 沉积纳米银层3,形成铜锥1/石墨締层2/纳米银层3,如图2所示；其中，纳米银异丙醇溶 液的浓度为l-lOOmg/mU其中所述纳米银的直径为IOnm-IOO皿，长度为10 y m-1000 y m ;所 述电泳法电流采用交流电，所述交流电电压为5-50V，频率为50-500化； 阳0巧]S3,将PDMS膜4贴覆在纳米银层3上，在过硫酸锭溶液中，腐蚀掉铜锥1，洗去表面 吸附的杂质离子，烘干，得到石墨締层2/纳米银层3/PDMS膜4,如图3所示；
[00%] S4,将石墨締层2/纳米银层3/PDMS膜4与目标基底层5贴合，烘烤，除去PDMS膜 5后得到目标基底层5/石墨締层2/纳米银层3,如图4所示；其中目标基底层为阳T、PC、 阳N、PP 或 PS。
[0027] 按照上述方法得到的目标基底层/石墨締层/纳米线层，如图5所示，纳米银3均 匀无序的分布在石墨締层2表面。 W28] 实施例一
[0029] 一种石墨締与纳米银的复合方法，包括如下步骤：
[0030] SI,在铜锥1上通过化学气相沉积法生长石墨締层2,形成铜锥1/石墨締层2,如 图1所示；其中，石墨締层2为纯的石墨締层或者渗杂型石墨締层；
[0031] S2,将铜锥1/石墨締层2放入纳米银异丙醇溶液中，在石墨締层2上通过电泳法 沉积纳米银层3,形成铜锥1/石墨締层2/纳米银层3,如图2所示；其中，纳米银异丙醇溶 液的浓度为Img/mL，其中所述纳米银的直径为IOnm,长度为10 Jim ;所述电泳法电流采用交 流电，所述交流电电压为5V，频率为50Hz ;
[0032] S3,将PDMS膜4贴覆在纳米银层3上，在过硫酸锭溶液中，腐蚀掉铜锥1，洗去表面 吸附的杂质离子，烘干，得到石墨締层2/纳米银层3/PDMS膜4,如图3所示；
[0033] S4,将石墨締层2/纳米银层3/PDMS膜4与目标基底层5贴合，烘烤，除去PDMS膜 5后得到目标基底层5/石墨締层2/纳米银层3,如图4所示；其中目标基底层为阳T、PC、 阳N、PP 或 PS。
[0034] 按照上述方法得到的目标基底层/石墨締层/纳米线层，如图5所示，纳米银3均 匀无序的分布在石墨締层2表面。 W35] 实施例二
[0036] 一种石墨締与纳米银的复合方法，包括如下步骤：
[0037] SI,在铜锥1上通过化学气相沉积法生长石墨締层2,形成铜锥1/石墨締层2,如 图1所示；其中，石墨締层2为纯的石墨締层或者渗杂型石墨締层；
[003引 S2,将铜锥1/石墨締层2放入纳米银异丙醇溶液中，在石墨締层2上通过电泳法 沉积纳米银层3,形成铜锥1/石墨締层2/纳米银层3,如图2所示；其中，纳米银异丙醇溶 液的浓度为50mg/mL，其中所述纳米银的直径为55nm，长度为120 Ji m ;所述电泳法电流采用 交流电，所述交流电电压为30V，频率为250Hz ;
[0039] S3,将PDMS膜4贴覆在纳米银层3上，在过硫酸锭溶液中，腐蚀掉铜锥1，洗去表面 吸附的杂质离子，烘干，得到石墨締层2/纳米银层3/PDMS膜4,如图3所示；
[0040] S4,将石墨締层2/纳米银层3/PDMS膜4与目标基底层5贴合，烘烤，除去PDMS膜 5后得到目标基底层5/石墨締层2/纳米银层3,如图4所示；其中目标基底层为阳T、PC、 阳N、PP 或 PS。
[0041] 按照上述方法得到的目标基底层/石墨締层/纳米线层，如图5所示，纳米银3均 匀无序的分布在石墨締层2表面。 柳创 实施例S
[0043] 一种石墨締与纳米银的复合方法，包括如下步骤：
[0044] SI,在铜锥1上通过化学气相沉积法生长石墨締层2,形成铜锥1/石墨締层2,如 图1所示；其中，石墨締层2为纯的石墨締层或者渗杂型石墨締层；
[0045] S2,将铜锥1/石墨締层2放入纳米银异丙醇溶液中，在石墨締层2上通过电泳法 沉积纳米银层3,形成铜锥1/石墨締层2/纳米银层3,如图2所示；其中，纳米银异丙醇溶 液的浓度为lOOmg/mU其中所述纳米银的直径为100皿，长度为500 y m ;所述电泳法电流采 用交流电，所述交流电电压为50V，频率为500Hz ;
[0046] S3,将PDMS膜4贴覆在纳米银层3上，在过硫酸锭溶液中，腐蚀掉铜锥1，洗去表面 吸附的杂质离子，烘干，得到石墨締层2/纳米银层3/PDMS膜4,如图3所示；
[0047] S4,将石墨締层2/纳米银层3/PDMS膜4与目标基底层5贴合，烘烤，除去PDMS膜 5后得到目标基底层5/石墨締层2/纳米银层3,如图4所示；其中目标基底层为阳T、PC、 阳N、PP 或 PS。
[0048] 按照上述方法得到的目标基底层/石墨締层/纳米线层，如图5所示，纳米银3均 匀无序的分布在石墨締层2表面。
[0049] 将上述实施例中的石墨締与纳米银复合材料进行导电性能测试，得出石墨締与纳 米银复合材料的导电性能的评价，见表1。 阳化0]
[0051] 由此可见，采用本发明所述的方法制得的石墨締与纳米银复合材料具有高的导电 性和高的透光率。
[0052] W上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用W限制本发明，凡在本发明的精 神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种石墨烯与纳米银的复合方法，其特征在于：包括如下步骤： 1) 在铜箱上通过化学气相沉积法生长石墨烯层，形成铜箱/石墨烯层； 2) 将铜箱/石墨烯层放入纳米银异丙醇溶液中，在石墨烯层上通过电泳法沉积纳米银 层，形成铜箱/石墨烯层/纳米银层； 3) 将PDMS膜贴覆在纳米银层上，在过硫酸铵溶液中，腐蚀掉铜箱，洗去石墨烯表面吸 附的杂质离子，烘干，得到石墨烯层/纳米银层/PDMS膜； 4) 将石墨烯层/纳米银层/PDMS膜与目标基底层贴合，烘烤，除去PDMS膜后得到目标 基底层/石墨烯层/纳米银层。2. 根据权利要求1所述的一种石墨烯与纳米银的复合方法，其特征在于：所述石墨烯 层为本征石墨稀层或者掺杂型石墨稀层，所述石墨稀层的厚度为〇. 335nm。3. 根据权利要求1所述的一种石墨烯与纳米银的复合方法，其特征在于：所述纳 米银异丙醇溶液的浓度为1-lOOmg/mL，其中所述纳米银的直径为10nm-100nm，长度为 10 μ m-1000 μ m〇4. 根据权利要求1所述的一种石墨烯与纳米银的复合方法，其特征在于：所述电泳法 电流采用交流电，所述交流电电压为5-50V，频率为50-500HZ。5. 根据权利要求1所述的一种石墨烯与纳米银的复合方法，其特征在于：所述目标基 底层为 PET、PC、PEN、PP 或 PS。
【文档编号】H01B13/00GK105845273SQ201510023099
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2015年1月16日
【发明人】王振中
【申请人】无锡市惠诚石墨烯技术应用有限公司