一種石墨烯的保護摻雜方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種石墨烯的保護摻雜方法。
【背景技術】
[0002]石墨烯是Sp2雜化碳原子按六角晶格排列而成的二維材料。獨特的二維晶體結構，賦予石墨稀獨特的性能。單層石墨稀的厚度為0.34nm，在很寬的波段內光吸收只有2.3%,本征載流子迀移率高達2.0X 15Cm2.s_\這就使石墨烯本質上同時具備高透過率和良好的導電性，可作為透明導電材料。
[0003]目前石墨烯薄膜的制備方法主要有化學氣相沉積法，該方法制備的石墨烯一般都在銅基底上無法直接使用，需轉移到其他基底上才能更好的應用。轉移過程會對石墨烯質量造成一定的損壞，使得石墨烯的方阻不能完全滿足現有應用的需求，且由于石墨烯本身的厚度只有0.34nm，極易受到外界宏觀機械力的損傷。因此，通過一定方法改善石墨烯的方阻以及保護石墨烯表面不受損傷，將會對石墨烯的應用帶來非常重大的意義。
【發明內容】
[0004]本發明所要解決的技術問題是提供一種使得石墨烯免受損傷的同時提高薄膜電學性能的石墨烯的保護摻雜方法。
[0005]本發明的目的是提供一種石墨烯的保護改性技術，即在石墨烯表面原位合成一層導電高分子物質，該層高分子層既有摻雜效果，同時又具有保護石墨烯的作用。
[0006]本發明解決上述技術問題的技術方案如下:一種石墨烯的保護摻雜方法，包括兩種制備方法，其中一制備方法的具體步驟如下:
[0007]1.1)將導電高分子單體及其基體成分通過浸泡、旋涂或者蒸發的方式，均勻地分散在石墨烯層的表面，得到載有導電高分子單體或者輔助分子的石墨烯層；
[0008]1.2)將步驟1.1)中得到的所述載有導電高分子單體或者輔助分子的石墨烯薄膜放入氧化劑酸性溶液中進行導電高分子薄膜的生長，即可；
[0009]其中另一制備方法的具體步驟如下:
[0010]2.1)將氧化劑及其基體成分通過浸泡、提拉或者蒸發方式負載到石墨烯層的表面，得到負載有氧化劑的石墨烯層；
[0011]2.2)將步驟2.1)中得到的所述負載有氧化劑的石墨烯薄膜浸入到導電高分子單體溶液中進行導電高分子薄膜的生長，即可。
[0012]本發明的有益效果是:
[0013]本發明使得石墨烯的導電性能提升的同時，對石墨烯的表面進行保護，使得石墨烯表面能夠承受一定程度的刮擦和觸摸，且能夠保持較好的導電性能，從而大力促進石墨烯薄膜在多個領域的應用推廣。
[0014]在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進。
[0015]進一步，在步驟1.2)或2.2)之后還包括將生長成的導電高分子薄膜浸入活化劑進行活化的步驟。
[0016]進一步，所述活化劑為異丙醇、鹽酸、硝酸或硫酸中的任意一種或者兩種以上的混入口 ο
[0017]進一步，所述活化劑的濃度為0.01?2mo 1/L。
[0018]進一步，所述導電高分子單體為苯胺、乙撐二氧噻吩、吡咯、噻吩、苯乙炔及其衍生物中的任意一種或者兩種以上的混合。
[0019]進一步，所述基體成分包括聚乙烯醇(PVA)、聚氯乙稀(PVC)、聚碳酸酯(PC)、硅橡膠(SIR)、長鏈表面活性劑、硬脂酸或聚萘二甲酸乙二醇酯等中的任意一種或者兩種以上的混合。
[0020]進一步，所述氧化劑為氯化鐵，過硫酸銨，重鉻酸鉀、磷鉬酸、2，3 —二氯一 5，6 —二氰基苯醌、雙氧水、烷基萘磺酸對甲苯磺酸鐵或硫酸鐵中的任意一種或者兩種以上的混入口 ο
[0021]進一步，所述導電高分子層由聚噻吩、聚吡咯、聚苯乙炔、聚乙撐二氧噻吩-聚苯乙烯磺酸鹽、聚乙炔和聚苯胺高分子材料，及其上述高分子材料衍生物中的任意一種或兩種以上的混合組成。
[0022]進一步，所述石墨烯層的層數為I?10層，優選為1-3層。
[0023]進一步，所述導電高分子層的厚度為Inm?5000nm，優選為10_500nm。
【附圖說明】
[0024]圖1為本發明石墨烯的保護摻雜方法的其中一流程示意圖；
[0025]圖2為本發明石墨烯的保護摻雜方法的其中另一流程示意圖。
【具體實施方式】
[0026]以下結合附圖對本發明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發明，并非用于限定本發明的范圍。
[0027]一種石墨烯的保護摻雜方法，包括兩種制備方法，
[0028]如圖1所示，其中一制備方法的具體步驟如下:
[0029]1.1)將導電高分子單體及其基體成分通過浸泡、旋涂或者蒸發的方式，均勻地分散在石墨烯層的表面，得到載有導電高分子單體或者輔助分子的石墨烯層；
[0030]1.2)將步驟1.1)中得到的所述載有導電高分子單體或者輔助分子的石墨烯薄膜放入氧化劑的酸性溶液中進行導電高分子薄膜的生長，即可。
[0031]在步驟1.2)之后還包括將生長成的導電高分子薄膜浸入活化劑進行活化的步驟。
[0032]圖1中，I代表石墨烯層；2代表導電高分子單體及其基體成分；3代表氧化劑及活化劑溶液；4代表導電高分子層4代表浸泡、旋涂或者蒸發等的方式；B代表導電高分子薄膜的生長過程，可以通過浸泡、蒸發氧化劑分子等方式合成；C代表導電高分子層的活化過程。
[0033]如圖2所示，其中另一制備方法的具體步驟如下:
[0034]2.1)將氧化劑及其基體成分通過浸泡、提拉或者蒸發方式負載到石墨烯層的表面，得到負載有氧化劑的石墨烯層；
[0035]2.2)將步驟2.1)中得到的所述負載有氧化劑的石墨烯薄膜浸入到導電高分子單體溶液中進行導電高分子薄膜的生長，即可。
[0036]在步驟2.2)之后還包括將生長成的導電高分子薄膜浸入活化劑進行活化的步驟。
[0037]圖2中，I代表石墨烯層；5代表氧化劑及其基體成分；6代表導電高分子單體及活化劑溶液；4代表導電高分子層；D代表浸泡、旋涂或者蒸發等的方式；E代表導電高分子薄膜的生長過程，可以通過浸泡、蒸發氧化劑分子等方式合成；F代表導電高分子層的活化過程。
[0038]以下通過幾個具體的實施例以對本發明進行具體的說明。
[0039]實施例1
[0040]將苯胺及其聚乙烯醇通過浸泡方式，均勻地分散在方阻為350 Ω/ □、透過率為95%的石墨烯層的表面，浸泡的