本申請是申請日為2014年12月31日、發明名稱為“金屬納米線—石墨烯橋架結構復合材料及其制備方法”、申請號為201410847076.8的發明的分案申請。本發明涉及一種石墨烯薄膜結構,特別是涉及一種金屬納米線-石墨烯橋架結構復合材料及其制備方法。
背景技術:
:透明導電電極(tces)作為石墨烯材料的一種運用,要求透光度高和表面電阻低,主要應用在光伏、光電探測器、平板顯示中的觸摸屏設備和成像儀。目前通常使用氧化銦錫(ito)或其他透明導電氧化物,ito是一種半導體陶瓷材料,受制于半導體材料功函數限制的導電瓶頸固有特性,同時ito相對昂貴(由于地殼中豐度有限),易脆,缺乏柔性,難以適應顯示屏柔性化的大趨勢,酸堿性條件下不穩定。在近紅外區域波長,ito透明度迅速下降至極低水平。此外,從ito的金屬離子會擴散至薄的屏障層,可能導致寄生泄漏。其他問題如設備投資巨大,生產工藝復雜,生產成本高,有毒性,難以實現卷對卷大規模生產等等,使ito為基礎的技術應用于如薄膜太陽能電池,柔性電子產品,觸摸屏顯示,發光二極管,以及類似的應用并不理想。因此一直期望ito合適替代。已經開發ito的各種替代透明導電材料,例子包括碳納米管網絡和金屬納米線網絡。在銀納米線網和單壁碳納米管網絡中,納米線或碳納米管的密度對應85-95%的透光度,導電性一般主要受通過相對大量管與管/納米線與納米線的連接接觸電阻的滲濾值支配,導致基準表面電阻為kω/□~gω/□級別(取決于納米線和納米管)隨著透光度的增加而迅速增加。金屬納米線導電和透明薄膜也被視為一個潛在的ito薄膜替代。然而,金屬納米線也有碳納米管相同的問題。例如,雖然個別金屬納米線(如銀納米線)可以有高的電導率,但大量金屬納米線間的接觸電阻使整體面電阻偏大。此外,雖然銀納米線薄膜可以顯示良好的光學和電學性能,但銀納米線一直難做成一層獨立式或結構完整在基體表面涂覆薄膜。尤其是,沉積在塑料承印物的銀納米線薄膜表現出不令人滿意的柔性和機械穩定性,納米線容易脫落。并且特別是要在透光度達到90%其面電阻低于30ω/□,仍頗具有挑戰性。此外,所有的銀納米線仍存在長期穩定性的問題,使其不能實際使用。石墨烯是由碳六元環組成的兩維(2d)周期蜂窩狀點陣結構,其獨特的晶體結構使其具有優異性質,如高熱導性、高機械強度、奇特的電學性質和光學性質,理想石墨烯的電阻率約為10-6ω·cm,比金屬銀或銅更低,是目前室溫下已知材料中最低的,導電密度是銅的一百萬倍,在太陽器件、儲能、催化、傳感及導電復合材料領域具有廣闊的應用前景,特別對于制作透明電極或透明導電膜是首選材料。但是,實際制備的石墨烯透明電極或透明導電膜均不盡如人意。"單晶"石墨烯,如通過剝離高定向熱解石墨晶體獲得的石墨烯的面電阻rs在給定的光學透光度下低于ito,直接剝離的單層石墨烯(slg)或少于5層的石墨烯提供足夠高的透光度(每層≈97.7%)能潛在取代ito。然而,剝離方法效率、樣品用于實際應用面積太小,只有數平方微米到數十平方微米,若拼接為大面積石墨烯膜,其導電性能迅速劣化。大面積合成方法,包括化學氣相沉積(cvd),通常涉及銅箔表面生長和隨后轉移到任意基材,生產的晶粒尺寸通常從根據特定的生長條件從幾微米到幾十微米,其表面有大量的皺紋、折疊其邊界由于拓撲畸變產生大量非六邊形碳原子晶格或者大量內在缺陷邊緣形成懸掛碳鍵,形成電子散射。這些缺陷阻礙電子與聲子的流動嚴重破壞石墨烯的導電性。目前所有宣稱的單層石墨烯并不是理想石墨烯,即完整的一張單晶石墨烯,而是由幾十微米大小的單層石墨烯(或者說石墨烯單晶)拼接而成,拼接處存在褶皺狀邊界,這導致石墨烯的方阻值與ito相比還不是很理想。不管是最早三星公司宣稱的石墨烯顯示器,還是日本索尼和產綜研等,以及美國、歐洲和國內研究團隊宣布的都是如此,原因就在于石墨烯在常溫下是無法獲得很大宏觀尺寸完美光滑的石墨烯單層,這是一個理論限制,在襯底上雖然可以減少邊界褶皺,但是無法完全消除。同時,實驗數據也說明了純多晶石墨烯膜在表面電阻和透射率存在基礎性的限制,最近,單層cvd法石墨烯薄膜通過摻雜面電阻可以低至約125ω/□97.4%光學透光率。然而,這個面電阻仍然低于許多應用可接受的水準。而且其工藝過程不適于大批量生產透明導電電極,cvd工藝及設備昂貴。摻雜也是一個高度復雜和具有挑戰性的過程,而其面電阻rs值大多在250-700ω/□。氧化還原法制備的透明導電膜典型面電阻為2-10kω/□)。這使得多晶石墨烯膜難以同ito競爭。為了增加石墨烯薄膜的導電性,降低石墨烯的面電阻,現有技術中也出現二維石墨烯與一維納米線復合的柔性導電薄膜,如cn103219068a公開的名稱為“二維石墨烯與一維納米線復合的柔性導電薄膜及其制備方法”的發明專利申請,公開的柔性導電薄膜是以石墨烯和納米線為原料,通過分散—過濾的方法獲得石墨烯/納米線復合薄膜,降低方塊電阻、提高導電率。在cn103334096a公開的名稱為“一種制備納米銀—石墨烯復合薄膜的方法”的發明專利申請,銀納米線放置在面狀的石墨烯薄膜上,即銀納米線與石墨(碳)接觸,形成納米銀—石墨烯復合薄膜。該類金屬線—石墨烯復合薄膜,其主要存在如下的缺點,1、由于這種結構石墨烯和銀納米線之間的弱耦合特征,石墨烯和接觸石墨烯的納米線之間只提供了很少的不可靠載流子隧穿通道,而石墨烯卻有無限多個隧穿模式。因此電子從石墨烯進入納米線時將以較大的幾率反射回來,僅有電子的最低級隧穿路徑,石墨烯-銀納米線之間的電子隧穿耦合系數低,導致面電阻大,顯著降低了石墨烯薄膜的導電性,導電性遠小于其理論數值;2、銀納米線與少數碳原子相耦合時,電子的隧穿幾率對納米線與石墨烯之間的耦合構型敏感。由于銀納米線與石墨(碳)僅僅是相接觸,相互之間沒有固定,導致面電阻偏大且不穩定,柔性導電膜反復彎曲后容易導致面電阻顯著增大;3、透光度仍然難以令人滿意。因此業界迫切需求低成本、高可靠、能夠大批量生產、有杰出性能替代ito的tce材料的方法。工業界理想的情況是希望有90%透光率和薄層電阻<10ω/□的材料,并且能夠低成本、大批量地實現透明導電膜的卷對卷生產。到目前為止,還沒有發現這樣的材料。技術實現要素:針對現有技術的不足,本發明的目的在于解決現有技術中的金屬納米線-石墨烯復合薄膜存在的面電阻大且不穩定、透光度較低等不足,提供一種符合上述全部要求,具有低面電阻、高透光度特征的金屬納米線-石墨烯橋架結構復合材料,同時提供所述的金屬納米線-石墨烯橋架結構復合材料的制備方法。為了解決上述技術問題,本發明采用了如下的技術方案:一種金屬納米線-石墨烯橋架結構復合材料,包括復數層石墨烯與金屬納米線,石墨烯表面生長有金屬納米顆粒,金屬納米線設置在石墨烯片層表面的一側或兩側,與金屬納米顆粒熔接,形成金屬納米線-石墨烯橋架結構復合材料。本發明石墨烯制備材料包括大片晶狀石墨材料包括天然鱗片石墨、定向熱解石墨、中間相碳及聚合物固相前體來源石墨化碳。其特征通過弱氧化,剪切剝離或輕度超聲剝離獲得大片氧化石墨烯,其片層不局限于單層,最好是少層石墨烯,可用范圍擴展至少于30層的石墨烯或石墨烯納米片,最好是1~6層的石墨烯。本發明進一步的特征是通過對上述的石墨烯片層插入特定材料形成的石墨烯雜化材料。插層材料包括但不限于堿金屬、堿土金屬、金屬化合物、金屬氧化物和它們的組合,插層材料還包括鹵素如氟。插層材料分給電子型和受電子型,本發明通過不同的插層操作控制石墨烯雜化材料的透光度和導電性,制備兩者均遠好于原始石墨烯或石墨烯納米片;也可以制備透光度有改善,導電性數量級提高的石墨烯雜化材料;或者制備導電性有改善,透光度大幅提高的石墨烯雜化材料。本發明所說的石墨烯雜化材料的透光度大幅度提高并且導電性呈數量級的提高。所述的雜化材料有超高的品質因數σdc/σopt,常見的超過1000,更好的達到1200~1500,最高達1800。對比之下,普通少層石墨烯的品質因數σdc/σopt大約是550左右。ito的品質因數大約在300-350左右,cvd法制備的多晶石墨烯品質因數卻只有大約100~180左右。本發明進一步的特征是對上述的材料進一步處理,在石墨烯表面生長分散的金屬納米顆粒,該金屬納米顆粒可以是鋁al、銅cu、銀ag、金au或鉑pt;也可以是銀ag、金au、銅cu、鉑pt、鋅zn、鎘cd、鈷co、鉬mo、鋁al,或者兩種或兩種以上金屬的合金組合如銅銀合金、銅鎳合金。本發明進一步的特征是對應合成上述金屬納米顆粒完全相同的金屬納米線并通過自裝配多點連接石墨烯片上生長的金屬納米顆粒,通過工藝處理使石墨烯片表面生長的金屬納米顆粒與同種金屬納米線熔接成一體,金屬納米線交叉處熔接形成網狀結構,構成金屬納米線-石墨烯橋架結構復合材料;金屬納米線設置在石墨烯片表面的一側或兩側,金屬納米線的一端或若干點與石墨烯中的碳原子通過物理吸附或通過價鍵化學吸附連接,同時與金屬納米線連接為網狀結構,形成金屬納米線-石墨烯橋架結構復合材料,以在后續裝配成膜應用中突破石墨烯雜化材料界面電阻的限制。本發明進一步的特征是,石墨烯與如下金屬材料通過價鍵產生表面化學吸附,鈷co、鎳ni或鈀pd;石墨烯表面與如下金屬材料產生物理吸附,鋁al、銅cu、銀ag、金au或鉑pt。本發明橋架結構采用的金屬納米線為銀ag、金au、銅cu、鉑pt、鋅zn、鎘cd、鈷co、鉬mo或鋁al,或者它們中兩種或兩種以上金屬的合金組合,如銅銀合金、銅鎳合金。金屬納米線與石墨烯上生長的金屬納米顆粒完全相同。金屬納米線與石墨烯上生長的金屬納米顆粒最好為銀ag或銅cu或它們的合金。一種金屬納米線-石墨烯橋架結構復合材料的制造方法,制備復數層石墨烯;對石墨烯片層進行插層雜化處理;在石墨烯表面生長金屬納米顆粒并熱處理,以降低界面電阻;將制備的金屬納米線自裝配到石墨烯表面,金屬納米線與其上生長的金屬納米顆粒熔接為橋架結構。石墨烯片層通過金屬蒸汽或金屬-氨絡合物進行插層雜化處理。在石墨烯表面生長金屬納米顆粒熱處理使用常溫等離子處理。金屬納米線自裝配到石墨烯表面采用至少一種陽離子聚合物處理。兩兩相交的金屬納米線的交叉點,以及金屬納米線與金屬納米顆粒的接觸點,通過光脈沖熔接、常溫等離子熔接中的任一種方法形成金屬納米線-石墨烯橋架結構。本發明的有益效果在于:1、本發明可實現透光度>85~92%同時面電阻<1ω/□,最佳實施實現透光度>90%、面電阻<1ω/□的透明導電膜,技術性能指標遠好于已知方案,甚至遠好于cvd法多晶石墨烯或agnw-石墨烯混合薄膜,完全滿足當下和未來的工業應用要求。2、本發明通過對多于一層的石墨烯、或石墨烯納米片進行插層雜化前處理,大幅度提高了石墨烯雜化材料的透光度,并將石墨烯材料的導電性提高1~2個或以上的數量級。本發明插層雜化步驟還有利于大幅降低金屬-石墨烯橋架結構中金屬-石墨烯界面的接觸電阻。本發明目前可以使用30層以下的石墨烯,今后甚至可能使用更多層數的石墨烯納米片。這在大量生產中可以大幅降低成本。在實際的石墨烯制備和應用中,一般都是多層石墨烯,層數越少,制備越困難,純單層石墨烯是不太可能并且代價高昂的。本發明通過在單層或少層石墨烯表面生長具有適當密度金屬納米顆粒并在其上裝配熔接金屬納米線(例如銀納米線、銅納米線),形成石墨烯-金屬納米線由組裝和后處理形成石墨烯-金屬納米線橋駕接構,為電子提供輸運路徑,因此極大降低了石墨烯裝配膜的表面電阻。有利于用液相法制備石墨烯透明導電膜時,突破石墨烯片層邊界接觸電阻大的瓶頸。3、本發明在石墨烯上生長導電納米線的金屬納米線-石墨烯橋架結構復合材料,裝配成為透明導電膜,減少石墨烯薄膜的表面電阻rs,不是通過提高石墨烯裝配密度和化學摻雜,而通過用納米線或在單層或少層石墨烯(slg)中橋接,形成電子傳導渠道。4、分散在水中氧化石墨烯羥基能夠解離出h+,使石墨烯片都帶上負電荷,由于電荷相斥,保持石墨烯-金屬納米線雜化材料相對容易懸浮在液體中。同時這一過程能夠自動去除金屬納米線(如銀和銅納米線)表面上的金屬氧化物或金屬化合物,大大降低成膜后橋架納米線連接間的接觸電阻。5、本發明的綜合性能還包括后處理簡單、具有高可擴展性、更具成本效益、工藝路線短,適合卷對卷大規模生產以及無需復雜昂貴設備。6、本發明的金屬納米線-石墨烯橋架結構復合材料能夠大批量。低成本生產。附圖說明為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案,下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。圖1為本發明的金屬納米線-石墨烯橋架結構復合材料的結構示意圖;圖2是本發明石墨烯片層插層鋰結構示意圖;圖3是本發明插層鋰x射線衍射圖;圖4是石墨烯表面生長銀納米顆粒透射電鏡照片;圖5是石墨烯表面邊緣和缺陷處生長銀納米顆粒透射電鏡照片;圖6是自裝配后銀納米線-石墨烯橋橋架結構透射電鏡照片;圖7是熔接處理后的銀納米線-石墨烯橋架結構透射電鏡照片;圖8是熔接處理后銀納米線與銀納米線交叉點的高分辨透射電鏡照片;圖9是銀納米線-石墨烯橋架結構復合材料等離子處理時間與面電阻變化曲線的關系。具體實施方式下面結合附圖對本發明作進一步的詳細說明。參見圖1,一種金屬納米線-石墨烯橋架結構復合材料,包括復數層石墨烯與金屬納米線,金屬納米線設置在石墨烯片層表面的一側或兩側,金屬納米線與生長在石墨烯表面上的金屬納米顆粒熔接,形成金屬納米線-石墨烯橋架結構復合材料。金屬納米線的多點與石墨烯中碳原子六邊形平面通過物理吸附形成的金屬納米顆粒或與石墨烯表面碳原子懸掛鍵化學吸附形成的金屬納米顆粒熔接,并且金屬納米線的交叉點相互熔接為網狀結構,形成本發明所述的金屬納米線-石墨烯橋架結構復合材料。本發明所述的金屬納米線-石墨烯橋架結構復合材料通過如下步驟制備:1、大片石墨烯制備本發明使用改進的氧化方法制備大片石墨烯、氧化石墨烯制備方法為先有技術,不再詳述。2、插層雜化本發明通過對石墨烯片層進行插層處理大幅度提高基體材料的透光度和導電性,為下一步的橋架結構建立基礎。本發明對前述的氧化石墨烯片層插入插層材料制備石墨烯雜化材料,插層按插層客體材料和宿主材料石墨烯之間的電子轉移方向,即供給石墨烯電子或從石墨烯獲得電子分為給電子型和受電子型。石墨烯片層為復數層。本發明所述的給電子型插層材料是金屬、金屬化合物、金屬氧化物,最好是周期表上原子半徑較小堿金屬和堿土金屬,如鋰、鈹、鈉、鎂、鉀、鍶、銣、鈣及其組合,更好是金屬鋰、鈉、鉀、鈣及其組合。本發明所述的受電子型主要包括鹵素、金屬鹵化物、金屬化合物,石墨烯層的電子向插層材料轉移,提高了載子密度,使半金屬性的石墨烯或石墨烯納米片金屬化,提高導電性。本發明進一步的插層材料還可以是化合物,包括堿金屬配位化合物,如四氫呋喃(thf)分子的2p電子配位的堿金屬離子鋰、鉀、銫、銣,進一步的化合物還包括hno3、sbf5、asf5、cucl2、fecl3、f2、k-bi、i2和br2。組合的例子包括但不限于石墨烯插層moo3和i2雜化插層。當石墨烯插入特定金屬離子時,不僅態密度峰值向費米面附近移動,而且費米面附近的電子態密度也明顯增加,增加了體系的電導率。此外,原子的平面位移將促進兩個額外的由于插層態帶內貢獻和由于插層π散射帶間貢獻散射機制。通過增強石墨烯的電子-聲子耦合共振,削弱其電子-聲子耦合,原來石墨烯層的帶間光躍遷由于泡利阻塞受到抑制,導致整體雜化材料透光度提高;同時由于插層材料的電子向石墨烯層轉移或吸收石墨烯層的電子,導致石墨烯的電子摻雜,最大可實現摻雜4×1014cm-2。大大增加了載子密度,大大增加了導電性。本發明通過插層不同金屬或化合物將石墨烯片層的層間距由原來的0.335納米增加并且控制在一定的范圍,同時提高透光度和超導電性,并根據需要選擇不同插層材料,調控兩者提高的程度和范圍。層間距最好控制在0.350~1.250納米的范圍,更好是在0.370~0.750納米的范圍。更進一步地取決于所選插層材料的電子-聲子耦合強度及插層材料電子分布及與石墨烯π帶的交互作用,換句話說,本發明人發現石墨烯的超導電特性對所用的插層材料類型敏感。2.1插層處理方法:1、金屬蒸汽進行插層,加熱使金屬升華為蒸汽狀態,金屬包括鋰、鈉,特別適合該方法插層;2、氨—金屬絡合物,金屬包括鋰、鉀、鈉或鈣等,特別適合該方法插層;3、石墨烯在有機溶劑中與其他金屬溶液反應,如硼氫化鋰-四氫呋喃溶液;在六甲基磷酰三胺溶液;4、金屬離子電化學插層或使用鉀-石墨烯插層材料和鋰鹽進行離子交換。在本發明的一個實施例中,用鋰進行插層,包括液體氨類化合物常溫插層法和熱插層法。如前所述鋰熔點180.6℃,用于制備i階c6li或ii階c12li。此低溫方法不僅避免了任何來自鋰乙炔污染物li2c2形成而引起的并發癥,而且能快速、定量產出相對純的二元化合物。堿金屬和堿土金屬在液態氨類化合物的溶液具有高的離子和電子電導率,可以直接插層氧化石墨烯。鋰或鈉在氨水中的稀溶液有獨特的深藍色顏色,在濃度更高的溶液中,呈現青銅或金屬色。熱插層法適合插層直接剝離制備的原始石墨烯或部分還原石墨烯。本發明插層雜化步驟的一個實施例是插層金屬鋰。鋰是在室溫下液態氨溶液中約有0.1m到7.75m濃度的溶解度。本發明氨中鋰溶液的濃度約0.1m至約7.75m,最好是5m至7.75m的青銅色溶液。這種溶劑化電子鋰/氨溶液為插層氧化石墨烯提供鋰源。手套箱中,氬氣下將鋰溶入0.1m~7.75m氨水中直接插層氧化石墨烯,金屬鋰和石墨烯的化學計量比為1:6~1:8.。常溫下將兩者直接混合,攪勻,靜置24小時,完成插層。本發明的另一個實施例是用鋰熱插層原始石墨烯或還原石墨烯。接觸鋰蒸汽或者將石墨烯和金屬鋰共加壓的方法制備。也可以將石墨烯和金屬鋰高真空下加熱到300℃制備。插層后石墨烯片層的層間距約為0.3706納米,參見圖2所示。插層鋰x射線衍射圖,參見圖3。標準20層石墨烯納米片的透光度只有56%,面電阻近60ω/□,同樣厚度的石墨烯納米片雜化材料透光度竟然高達90.5%,實測面電阻<3ω/□,品質因數σdc/σop高達1400左右。本發明插層雜化步驟的另一個實施是鈉插層石墨烯片,片層間距為0.745納米,30層鈉插層雜化石墨烯的透光度高于93%,面電阻<16ω/□。本發明插層步驟的又一個實施是鉀插層石墨烯片層間距為0.540納米,不完全插層kc24c軸導電性提高24倍。20層鉀插層雜化石墨烯的透光度高于92%,面電阻<20ω/□。本發明的再一個實施例是聯合插層金屬鋰和鈣,其中鋰、鈣、石墨烯的化學計量比范圍為1:1:6~3:2:6,插層后石墨烯片層間距約為0.372~0.420,其特征是在低溫下有高透光度和超高導電性。本發明的受電子型插層采用化學法或電化學法。具體方法本領域專業人員均能有效實施。3、石墨烯表面金屬納米顆粒生長及處理3.1石墨烯表面生長金屬納米顆粒氧化方法制備的石墨烯,其邊界由于拓撲畸變產生大量非六邊形碳原子晶格或者大量內在缺陷邊緣形成懸掛碳鍵,這些缺陷阻礙電子與聲子的流動嚴重破壞石墨烯的導電性。但卻正好利用它成為金屬原子的幾何固定點,也方便金屬原子與碳原子的化學成鍵,石墨烯的缺陷位或開放邊緣偏好和銀原子結合參見圖5。在缺陷位,銀、銅等金屬原子與那些缺陷或邊緣有懸掛鍵的碳原子結合從而形成共價鍵。銀和碳原子之間的鍵長為0.21毫微米,接近銀和碳的共價半徑,說明其共價鍵性質。本發明充分利用拓撲畸變產生的非六邊形碳原子晶格或者大量內在缺陷和邊緣形成的懸掛碳鍵。具體的,通過金屬鹽溶液和經過前述處理后的雜化材料混合,緩慢還原金屬使其與石墨烯表面的碳原子的一個價鍵(懸掛碳鍵)或化學鍵合連接或通過物理吸附生長在石墨烯的表面缺陷處和石墨烯的邊緣,形成許多成核中心,經過最初的成核,銀原子傾向于積累形成分散的納米顆粒,參見圖4。金屬/石墨烯接觸主要起兩個作用。一是在石墨烯/金屬界面物理和化學親和性。另一個是在金屬/石墨烯界面由于費米能級排列電荷轉移,考慮費米能級阻塞和/或在界面偶極子的形成。為穩定和降低石墨烯-金屬接觸電導率ρc,首選較高功函數φ的金屬例如,因為這些金屬更少的反應性。在高φ情況下大量電荷轉移,然而,通道區域嚴重影響,導致pn結的形成而且狄拉克點移位。因此,增加金屬下石墨烯的載子態密度(dos),如在接觸區高摻雜,是實現穩定和提高ρc的關鍵。在前一步驟我們已經通過插層摻雜,使石墨烯的載子態密度得到大幅度提升。本發明所述的石墨烯與其表面生長的金屬相互作用可分為兩類:一種是石墨烯和金屬的化學吸附,如鈷(co)、鎳(ni)、鈀(pd);另一種是石墨烯和金屬的物理吸附,如鋁(al)、銅(cu)、銀(ag)、金(au)、鉑(pt)。對于化學吸附,石墨烯的低能電子結構被破壞,形成一種金屬與石墨烯混合電子特性;對于物理吸附,石墨烯的電子結構被保持,其費米能級隨金屬的功函數不同而移動,從而形成p型摻雜的石墨烯和n型摻雜的石墨烯。此兩種效應引起一個內建電場,從而使p型到n型的轉變發生在較大功函數的金屬上。3.2常溫等離子處理本發明的常溫等離子處理,可以采用現有技術,本實施例具體采用射頻氬/氮常溫等離子處理;可以顯著降低石墨烯和其表面生長的金屬納米顆粒之間的界面電阻。一方面金屬納米顆粒晶體生長時夾在金屬-石墨烯接觸間的抵抗殘留在處理時得以去除,導致處理后金屬-石墨烯接觸的比接觸增強,從而減小界面電阻。另一方面,石墨烯局部的碳溶解進入并化學吸附于金屬形成石墨烯共界面,并導致形成許多金屬和石墨烯邊界和缺陷處懸空碳鍵之間端接觸,極大提高了電子隧穿耦合系數,大大降低了金屬-石墨烯界面的電子反射,大大減小了界面電阻。這也是金屬線-石墨烯橋架結構能大幅降低面電阻的關鍵之一。實測結果大約是金屬-石墨烯理論量子接觸電阻的兩倍。如鎳-石墨烯為~600ωμm,金-石墨烯為~1kωμm,銀-石墨烯為~800ωμm,銅-石墨烯為~900ωμm。大大低于通常的金屬-石墨烯接觸電阻數千至數十千ωμm水平。4、金屬納米線合成金屬材料與石墨烯的碳原子之間的連接,以及金屬材料與金屬納米線之間的連接部位,都可以通過后續處理進行強化,以進一步降低連接部位的電阻,在后續處理過程中,如果金屬納米線與金屬材料材質相同,則可以取得更好的效果,而且能夠大幅度降低后續處理工藝難度,故本發明所述的金屬納米線與石墨烯表面生長的金屬納米顆粒通常采用相同的材料。本發明所述的金屬納米線可以是以模板法或軟模板法制備的各種金屬納米線,屬于現有技術。本發明的一個實施例采用了軟模板法制備的銀納米線。4.1銀納米線的制備首先,加入銀和溶劑(如硝酸銀和乙二醇),使ag+離子的溶液在100~200℃反應,在ag+離子濃度的定向生長聚合物(聚乙烯吡咯烷酮溶液以及添加劑作用下有選擇性地阻撓金屬銀納米線其它方向的生長。ag前體(agno3)溶解和銀納米線生長的成核步驟,是它之后是適當以便它在注射反應常數主要部分反應物和ag+離子對聚合物銀納米線形成的特定晶面。它維持足夠長的銀導線生長反應完成。在這個時候,參與反應的反應物在反應中使用的大多數和大量的銀納米線可以制作一次。在銀納米線合成溶液中混合中的雜質,純銀納米線分散液被制造,需洗去聚合物用銀納米線合成中的銀納米顆粒、溶劑及添加劑等,和它提取純銀納米線,可對混合溶劑中的聚合物和添加劑使用乙醇-去離子水稀釋,以及實驗室用離心法或工業上用錯層過濾法處理。這個清洗過程可以多次重復,成品進行金屬納米線和納米顆粒分離。本發明的另一個實施例是采用了銅納米線。4.2銅納米線制備用十六烷基胺(had)和十六烷基三溴化銨(ctab)的液晶介質中銅納米線自催化生長的方法制備銅納米線。hda和ctab首先在高溫下混合形成液晶介質。加入前體,乙酰丙酮化銅[cu(acac)2],在該介質中鉑表面催化活性存在下,自發地生長具有優良分散性的長納米線。具體來說,一個溶液的過程用來制備銅納米線。作為一個例子,8ghda和0.5gctab在180℃溶化在玻璃瓶,然后添加200毫克乙酰丙酮化銅[cu(acac)2],磁力攪拌10分鐘。隨后,濺射有約10納米鉑的硅晶片(0.5cm2)放入小瓶作催化用。然后該混合物在180℃保持10個小時,紅棉花一樣的薄片在底部形成。用甲苯為納米線沖洗數次后,以不同的固體含量分散在甲苯中。本發明還可以采用靜電紡絲方法制備連續銅納米線。在強電場下,加壓噴頭從液態銅-高分子樹脂復合物擠出精細含銅納米纖維,經過熱分解去除高分子載體得到氧化銅纖維,再經過氫氣氛還原為銅納米線。作為一個快速、高效的過程來制造連續一維納米材料,靜電紡絲銅納米線的長度可以遠大于溶液處理銅納米線。5、金屬納米線—石墨烯橋架結構自裝配及后處理5.1金屬納米線—石墨烯橋架結構自裝配金屬納米線和氧化石墨烯(包括還原氧化石墨烯)重量比從1/2到9/1,金屬納米線經過陽離子聚合物處理,如陽離子聚酯、陽離子聚磷酸酯、聚乙烯基吡啶鹽、聚(二甲氨基)乙基甲基丙烯酸酯、聚乙烯亞胺(pei)、半胱胺,殼聚糖、明膠等處理后再分散到溶液,如分散到按1:1的比例制備水/甲醇或水/異丙醇銀納米線分散液,加入前述表面生長有金屬納米顆粒的氧化石墨烯。氧化石墨烯中所帶羧基在水中離解帶負電荷,經過陽離子聚合物處理后的金屬納米線帶正電荷,在水中混合后由于靜電吸附相互靠近產生自裝配,氧化石墨烯上包含大量的含氧基團,有羥基、環氧基、二醇、酮、羧基、能與agnws建立牢固的吸附;裝配后金屬納米線與氧化石墨烯表面的金屬納米顆粒產生大量接觸或接近。5.2光脈沖熔接(高強度光脈沖工藝)處理光脈沖熔接處理,是利用金屬納米顆粒和金屬納米線的非線性光學特征進行處理。電壓加到氙燈(高強度光脈沖熔接)處理在420~1200nm波長和能量傳遞的溫度和大氣壓力在很短的時間最快的速度比低的脈沖形式,脈寬(0.1毫秒~990毫秒)。脈沖次數1~99。能量可以通過間隙調整控制脈沖電壓調節。波長范圍420~1200nm包含可見光區,將非常高的能量傳遞和熱輻射給透明襯底。也可以更改透明塑料承印物。透明的情況下和承印物上傳遞。使用氙燈包含可見光區420~1200nm光能量傳遞到銀納米線-石墨烯復合材料。銀納米線的表面溫度瞬間增加非常短的光輻射的脈沖形式到1000~1500℃。在波長范圍420~1200nm之間。根據情況,使用濾波器可以濾除的部分波長區域。特別是,石墨烯交付使用堆棧透明電極石墨烯層涂布銀納米線網絡上層作為從氙燈脈沖形狀的縮放的光能量處于公平通過傳遞和它在銀納米線網絡。此外,石墨烯可以吸收極少數光能量,保持熱平衡。球形氙燈發出的光能量有效地傳遞到石墨烯表面的金屬納米顆粒、金屬納米線,利用石墨烯不吸收光能量、金屬納米線非線性光學特征吸收光能量,瞬間局部高熱蒸發掉接觸部位的高分子材料使金屬納米顆粒與金屬納米線及金屬納米線與金屬納米線熔接在一起,形成石墨烯表面的網絡。5.3金屬納米線-石墨烯片層常溫等離子處理等離子體輻照也是能夠誘導ag納米線的自焊接等離子體處理電鏡照片參見圖7。圖9顯示影響銀納米線-石墨烯橋架結構材料透明電極在約37.1毫克m-2重量密度下的樣本等離子處理時間與面電阻的關系。第1分鐘、rs的價值大幅下降由于迅速清除石墨烯表面銀納米顆粒和銀納米線之間以及銀納米線相互之間的不導電pvp,以下較平緩的曲線顯示殘余的pvp完全去除干凈同時接觸的金屬銀已經熔接在一起形成導電網絡,大大加強透明電極的機械強度和導電性。最后,面電阻rs減少六個數量級,下調數萬歐姆參見圖9。使用本發明所述金屬納米線-石墨烯橋架結構復合材料,易于獲得高質量的剛性或柔性的透明導電膜或透明電極,透光度高于90%,根據需要面電阻可以從幾ω/□~數百ω/□。基材可以從一種或下列組合組成的選擇:玻璃、聚碳酸酯(pc)、聚乙烯對苯二甲酸酯(pet)、聚甲基丙烯酸甲酸酯(pmma),triacetyl纖維素(tac),環烯烴聚合物(cop)、聚酰亞胺(pi),聚乙烯萘二甲酸乙二醇(pen)。制備方法最好是但不限于(a)旋涂;(b)真空抽濾轉移涂布;(c)空氣噴涂;(d)超聲噴涂;(e)靜電噴涂;(f)浸涂;(g)微凹版涂布;(h)絲棒涂布;(i)柔版印刷;(j)凹版印刷等工藝過程制作,不限制使用具體的工藝方法和參數。本發明所述的金屬納米線-石墨烯橋架結構復合材料制備的透明導電膜可以通過工藝處理過程進一步提高導電性(降低面電阻)。方法包括前述的工藝過程:超強光脈沖輻射法、等離子輻射法。通常可提高1~2個數量級,透光度90%時,面電阻可以低至0.1ω/□以下本發明復合材料制備的透明導電膜進一步還可以用熱壓或熱輥壓的方法提高導電性,處理后透光度90%時的面電阻可以達到1ω/□以下。在首選的實施例中,基材的厚度是約50-250μm。使用銀納米線-石墨烯橋架結構復合材料分散液涂在透明的塑料襯底pet上的透明電極水、乙醇、二甲基甲酰胺、異丙醇、甲醇等明顯具有對有機溶劑中、分散銀納米線-石墨烯橋架結構復合材料。根據具體工藝過程,配制成5-40mg/ml的溶液,可用于分散的程度和范圍不限于特定的有機溶劑中。可使用各種溶劑,不限具體的分散方法。例如超聲波、攪拌、表面活性劑及各種方法的組合。它涂在銀納米線網絡的上半部分的透明電極層銀納米線分散體溶液在分散的石墨烯涂在透明的塑料基片的上半部分。氧化石墨烯水溶液的濃度是1毫克/毫升~5毫克/毫升時,氧化石墨烯薄膜的厚度可以是5~10納米。因此,本發明涉及混合透明導電材料(tcms)是一種包括導電納米結構(例如金屬納米線)的"滲濾摻雜"石墨烯材料。通過在單層或少層石墨烯上生長具有適當密度的銀納米線,形成石墨烯銀納米線混合結構,由組裝時形成石墨烯銀納米線橋駕接構,為電子提供輸運路徑,因此顯著降低了石墨烯裝配膜的表面電阻。相比這些方法,本發明使用石墨烯片最好是單層或少層,優選1~6層石墨烯上生長導電納米線的"滲濾-摻雜"石墨烯,裝配成為透明導電膜。此方法減少石墨烯薄膜的表面電阻rs,不是通過提高石墨烯裝配密度和化學摻雜,而通過用納米線或在單層或少層石墨烯(slg)中橋接,開辟新的傳導渠道。本發明的金屬納米線之間,既有相互交叉的,一根金屬納米線與多根其他金屬納米線交叉,也有不與任何一根其他金屬納米線交叉的。交叉的金屬納米線之間,交叉部位可以相互接觸,也可以脫離(微觀上看有距離),還可以通過后續處理使其交叉部位牢固連接。在本發明中,復合材料中石墨烯為單層或者少層石墨烯,并且不進行插層時,用其制備的透明導電膜可以有一個相對已有技術好得多的實施效果。其透光度>80%同時面電阻最低實現1ω/□,最佳實施實現透光度>96%,面電阻最低20ω/□。實施例1(1)制備氧化石墨烯2g天然鱗片石墨(32)目、2gnano3、96ml濃h2so4在0℃下攪拌混合,然后向混合物中緩慢加入12gkmno4,持續攪拌,以使熱量可以很好地散出。混合物在0℃攪拌90分鐘后升至35℃下反應2小時,然后向混合物中滴加80ml去離子水。滴加完畢后,再向混合物中依次加入10ml雙氧水(30%)及200ml去離子水,攪拌10分鐘,反應后得到的即為氧化石墨。將氧化石墨通過去離子水洗去掉酸和水溶性的離子,水洗至中性,得到氧化石墨漿料,通過弱超聲(80w,10分鐘)分散在水中。將分散液首先進行第一步離心,(3000轉/分,5分鐘),除去下層沉淀(主要是未剝離完全的氧化石墨及其他雜質),反復離心直至將可見粒子完全除去。繼續進行第二步離心,5000轉/分離心5分鐘,將得到的沉淀冷凍干燥,即可得到大面積氧化石墨烯、少層石墨烯混合物。(2)插層金屬鋰在6~10毫米汞柱真空箱內加熱到280℃,最小化石墨烯表面上吸附的水份。注意:徹底清除水份需要在1500℃排氣。分析純鋰用色譜級正己烷漂洗,去除保護液體石蠟、烘干,然后儲存在氧含量小于10ppm的氬氣氛下的手套箱。取300mg干燥氧化石墨烯放入1升圓底燒瓶中,加入600毫升30%氨水置入冰浴,加入3g前述的鋰,溶液變為深藍色,用移入丙酮/干冰浴中,在約-33℃攪拌反應2h,移去冰浴,繼續反應12h,緩慢蒸發掉氨在手套箱中,環境溫度、氬氣氛下,將鋰溶入溶入5m氨水中,得到5m青銅色液體鋰溶液,取5g前述工藝制得的氧化石墨烯直接加入進行插層材料,60℃真空干燥。作下一步反應前,產物密閉保存,或保存于保護氣氛手套箱中,避免接觸易燃物或濕氣。(3)表面生長銀納米顆粒作為本發明的一個實施例無水乙醇經脫水處理。醋酸銀和前述石墨烯雜化材料:醋酸銀按6:10~1:1的重量比加入其中,常溫反應10小時過濾,清洗后60℃烘8小時。乙醇緩慢還原銀離子成為金屬銀通過物理吸附生長在石墨烯的表面,陸續還原的銀離子沉積在石墨烯表面形成納米晶體顆粒。(4)制備銀納米線將0.68克agno3攪拌溶入60ml乙二醇(eg)中,然后將40ml乙二醇加入100ml燒杯,在120℃油浴中以600轉/分轉速攪拌30分鐘,加入1.1766克pvp和4.6毫克nacl,攪拌10分鐘后將其逐滴滴加到攪拌的eg/agno3溶液中,加完后繼續攪拌8分鐘轉入水熱釜,160℃反應7小時后冷卻至室溫,5000轉/分下離心反應液,倒掉上清液后加入500ml甲醇,重復3次,最后的沉淀分散在無水乙醇中。用agno3、聚乙烯吡咯烷酮(平均分子量12萬),以四丙基氯化銨tpa-c和四丙基溴化銨tpa-b.作封蓋劑的多元醇法制備銀納米線。將大約35毫升(eg0.35m)的pvp,15毫升(eg在0.006m)tpa-c和15毫升(eg在0.003m)的tpa-b被同時添加到170毫升的eg升溫至120℃同時進行攪拌,70毫升(0.1m)的agno3eg溶于70毫升的eg反應混合物中加入,然后攪拌40分鐘。反應釜反應器內進行。反應混合物加熱到170℃保溫30分鐘得到最終產品,冷卻后用丙酮沖洗多次,去除pvp、eg溶劑和其它雜質。洗滌后沉淀重新分散在去離子水中。(5)橋架結構自裝配及熔接取含量1%銀納米線100ml分散液,加入2ml30%含量的聚乙烯亞胺,常溫下以10轉/分磁攪拌12小時,分離銀納米線,并用蒸餾水、甲醇反復洗,銀納米線表面吸附了聚乙烯亞胺。將其重新分散于去離子水中形成穩定的懸浮液。加入步驟(3)制備的表面生長有銀納米顆粒的氧化石墨烯帶的負電荷,聚乙烯亞胺修飾的銀納米線帶正電荷,兩者互相吸引裝配在一起。氙燈(高強度光脈沖熔接)處理,波長420~1200nm,照明功率密度大約30wcm-2。脈寬(0.1毫秒~990毫秒)。脈沖次數1~99。能量可以通過間隙調整控制脈沖電壓調節。熔接在凈化環境氮保護氣氛下進行。實施例2步驟1:制備氧化石墨烯部分氧化石墨制備:1克的天然石墨片先與氯化鈉晶體研磨,水洗滌去除鹽后真空抽濾濾烘干得到的石墨浸泡在23毫升濃硫酸。懸液攪拌12小時,慢慢增加0.1克nano3和0.7克kmno4,確保后者是非常緩慢加入容器中的,在60℃保持1小時。然后溶液攪拌2天,,并加入3毫升的去離子水。5分鐘后再加3毫升去離子水,5分鐘后,再加入40毫升去離子水。再過15分鐘后加入140毫升去離子水和10毫升的30%的h2o2。然后懸液在4500轉離心并用去離子水反復洗、離心,最后在80℃烘干。0.5克十四烷基銨先分散在20毫升的去離子水中,然后濃鹽酸溶液加入溶液中將十四烷基銨胺轉變為十四烷基銨銨鹽。hcl逐滴加入,直到懸液透明并呈弱堿性(ph9),得到十四烷基銨鹽溶液。那時稱量50毫克邊緣氧化石墨eog粉,在40℃下十四烷基銨鹽溶液中浸泡4天。然后過濾除去插層十四烷基銨鹽,得到十四烷基銨鹽插層邊緣氧化石墨c14n1-eog。通過弱超聲(80w,10分鐘)后,在去離子水清洗離心多次去除插層劑,最后樣品60℃真空干燥得到大面積氧化石墨烯和少層石墨烯混合物。步驟2:插層金屬鋰在6~10毫米汞柱真空箱內加熱到280℃,最小化石墨烯表面上吸附的水份。注意:徹底清除水份需要在1500℃排氣。分析純鋰用色譜級正己烷漂洗,去除保護液體石蠟、烘干,然后儲存在氧含量小于10ppm的氬氣氛下的手套箱。取300mg干燥氧化石墨烯放入1升圓底燒瓶中,加入600毫升30%氨水置入冰浴,加入3g前述的鋰,溶液變為深藍色,用移入丙酮/干冰浴中,在約-33℃攪拌反應2h,移去冰浴,繼續反應12h,緩慢蒸發掉氨在手套箱中,環境溫度、氬氣氛下,將鋰溶入5m氨水中,得到5m青銅色液體鋰溶液,取5g前述工藝制得的氧化石墨烯直接加入進行插層材料,60℃真空干燥。作下一步反應前,產物密閉保存,或保存于保護氣氛手套箱中,避免接觸易燃物或濕氣。步驟3:表面生長銀納米顆粒采用硝酸銀乙二醇溶液,乙二醇既作溶液也是還原劑。通過加熱,乙二醇產生乙二醛,使銀離子還原為金屬銀,沉積生長在石墨烯表面成為納米銀顆粒。具體方法是:乙二醇先加熱至150℃1小時,脫去微量水分。加入前述步驟制備的雜化石墨烯材料,隨后按雜化材料:硝酸銀1:0.1~10的重量比加入硝酸銀步驟4:制備銀納米線將0.68克agno3攪拌溶入60ml乙二醇(eg)中,然后將40ml乙二醇加入100ml燒杯,在120℃油浴中以600轉/分轉速攪拌30分鐘,加入1.1766克pvp和4.6毫克nacl,攪拌10分鐘后將其逐滴滴加到攪拌的eg/agno3溶液中,加完后繼續攪拌8分鐘轉入水熱釜,160℃反應7小時后冷卻至室溫,5000轉/分下離心反應液,倒掉上清液后加入500ml甲醇,重復3次,最后的沉淀分散在無水乙醇中。用agno3、聚乙烯吡咯烷酮(平均分子量12萬),以四丙基氯化銨tpa-c和四丙基溴化銨tpa-b.作封蓋劑的多元醇法制備銀納米線。將大約35毫升(eg0.35m)的pvp,15毫升(eg在0.006m)tpa-c和15毫升(eg在0.003m)的tpa-b被同時添加到170毫升的eg升溫至120℃同時進行攪拌,70毫升(0.1m)的agno3eg溶于70毫升的eg反應混合物中加入,然后攪拌40分鐘。反應釜反應器內進行。反應混合物加熱到170℃保溫30分鐘得到最終產品,冷卻后用丙酮沖洗多次,去除pvp、eg溶劑和其它雜質。洗滌后沉淀重新分散在去離子水中。步驟5:橋架結構組裝及熔接取含量1%銀納米線100ml分散液,加入2ml30%含量的聚乙烯亞胺,常溫下以10轉/分磁攪拌12小時,分離銀納米線,并用蒸餾水、甲醇反復洗,銀納米線表面吸附了聚乙烯亞胺。將其重新分散于去離子水中形成穩定的懸浮液。加入步驟(3)制備的表面生長有銀納米顆粒的氧化石墨烯帶的負電荷,聚乙烯亞胺修飾的銀納米線帶正電荷,兩者互相吸引裝配在一起。氙燈(高強度光脈沖熔接)處理,波長420~1200nm,照明功率密度大約30wcm-2。脈寬(0.1毫秒~990毫秒)。脈沖次數1~99。能量可以通過間隙調整控制脈沖電壓調節。熔接在凈化環境氮保護氣氛下進行。實施例3步驟1:制備氧化石墨烯5克的天然鱗片石墨和150毫升硫酸(h2so4,95.5%~96.5%)混合,在一個圓底燒瓶以200r/min的速度攪拌。50毫升的發煙硝酸(hno3)加入混合物中。混合后室溫保存,并且攪拌24h。然后200毫升的去離子(di)水慢慢倒入混合物。由此產生的混合物用水沖洗三次。隨后離心和60℃干燥24h獲得石墨插層復合物(gic)。gic干粉在l050℃15s熱膨脹獲得膨脹的石墨(eg)。1克的eg和200毫升的硫酸在三頸瓶混合和攪拌。在60℃下,邊攪拌混合邊緩慢添加10克kmno4到混合物,然后攪拌24小時。該溶液被轉入冰浴。慢慢加入200毫升去離子水和50毫升的h2o2混合物。直到到懸浮淺棕色的顏色變化。再攪拌30分鐘后,隨后用三倍鹽酸溶液(體積比為9:1的鹽酸水)洗并離心。然后沉淀用去離子水洗滌再離心,直到溶液ph值成為了5-6。得到的go粒子用水d1(1mg/ml)稀釋輕輕搖動分層,然后過篩得到超大面積氧化石墨烯。步驟2:插層金屬鋰在6~10毫米汞柱真空箱內加熱到280℃,最小化石墨烯表面上吸附的水份。注意:徹底清除水份需要在1500℃排氣。分析純鋰用色譜級正己烷漂洗,去除保護液體石蠟、烘干,然后儲存在氧含量小于10ppm的氬氣氛下的手套箱。取300mg干燥氧化石墨烯放入1升圓底燒瓶中,加入600毫升30%氨水置入冰浴,加入3g前述的鋰,溶液變為深藍色,用移入丙酮/干冰浴中,在約-33℃攪拌反應2h,移去冰浴,繼續反應12h,緩慢蒸發掉氨在手套箱中,環境溫度、氬氣氛下,將鋰溶入溶入5m氨水中,得到5m青銅色液體鋰溶液,取5g前述工藝制得的氧化石墨烯直接加入進行插層材料,60℃真空干燥。作下一步反應前,產物密閉保存,或保存于保護氣氛手套箱中,避免接觸易燃物或濕氣。步驟3:表面生長銀納米顆粒作為本發明的一個實施例無水乙醇經脫水處理。醋酸銀和前述石墨烯雜化材料:醋酸銀按6:10~1:1的重量比加入其中,常溫反應10小時過濾,清洗后60℃烘8小時。乙醇緩慢還原銀離子成為金屬銀通過物理吸附生長在石墨烯的表面,陸續還原的銀離子沉積在石墨烯表面形成納米晶體顆粒。本發明的另一個實施例中,采用硝酸銀乙二醇溶液,乙二醇既作溶液也是還原劑。通過加熱,乙二醇產生乙二醛,使銀離子還原為金屬銀,沉積生長在石墨烯表面成為納米銀顆粒。具體方法是:乙二醇先加熱至150℃1小時,脫去微量水分。加入前述步驟制備的雜化石墨烯材料,隨后按雜化材料:硝酸銀1:0.1~10的重量比加入硝酸銀步驟4:制備銀納米線將0.68克agno3攪拌溶入60ml乙二醇(eg)中,然后將40ml乙二醇加入100ml燒杯,在120℃油浴中以600轉/分轉速攪拌30分鐘,加入1.1766克pvp和4.6毫克nacl,攪拌10分鐘后將其逐滴滴加到攪拌的eg/agno3溶液中,加完后繼續攪拌8分鐘轉入水熱釜,160℃反應7小時后冷卻至室溫,5000轉/分下離心反應液,倒掉上清液后加入500ml甲醇,重復3次,最后的沉淀分散在無水乙醇中。用agno3、聚乙烯吡咯烷酮(平均分子量12萬),以四丙基氯化銨tpa-c和四丙基溴化銨tpa-b.作封蓋劑的多元醇法制備銀納米線。將大約35毫升(eg0.35m)的pvp,15毫升(eg在0.006m)tpa-c和15毫升(eg在0.003m)的tpa-b被同時添加到170毫升的eg升溫至120℃同時進行攪拌,70毫升(0.1m)的agno3eg溶于70毫升的eg反應混合物中加入,然后攪拌40分鐘。反應釜反應器內進行。反應混合物加熱到170℃保溫30分鐘得到最終產品,冷卻后用丙酮沖洗多次,去除pvp、eg溶劑和其它雜質。洗滌后沉淀重新分散在無水乙醇中。步驟5:橋架結構組裝及熔接取含量1%銀納米線100ml分散液,加入2ml30%含量的聚乙烯亞胺,常溫下以10轉/分磁攪拌12小時,分離銀納米線,并用蒸餾水、甲醇反復洗,銀納米線表面吸附了聚乙烯亞胺。將其重新分散于去離子水中形成穩定的懸浮液。加入步驟(3)制備的表面生長有銀納米顆粒的氧化石墨烯帶的負電荷,聚乙烯亞胺修飾的銀納米線帶正電荷,兩者互相吸引裝配在一起。氙燈(高強度光脈沖熔接)處理,波長420~1200nm,照明功率密度大約30wcm-2。脈寬(0.1毫秒~990毫秒)。脈沖次數1~99。能量可以通過間隙調整控制脈沖電壓調節。熔接在凈化環境氮保護氣氛下進行。實施例4步驟1:制備直接剝離石墨烯三溴化吡啶鎓(py+br3-)液中直接剝離鱗片石墨制備石墨烯:對鱗片石墨進行超聲水浴處理。2克鱗片石墨在10升水:乙醇為1:1的1m三溴化吡啶鎓(py+br3-)使用超聲清洗機超聲水浴45分鐘。制備的成品溶液中石墨烯含量為0.04克/升。在鱗片石墨和py+br3-與水:乙醇(1:1)在水浴型超音波振蕩器混合時,雙親py+通過最小化吸附在石墨烯表面的水疏水相互作用,借助π-π交互作用形成層邊緣的間隙,如圖1所示。實際上,py+分子起'分子楔子'的作用,隨著超聲的繼續它越來越深的向內移動進入石墨夾層,最終將石墨層的分離成石墨烯薄片。py+分子間的靜電斥力避免石墨烯的團聚幫助維持穩定懸浮。事實上,石墨烯可以長期分散在水中,甚至一年以上穩定無明顯沉降。超聲處理水浴中使用離子液體1-丁基-3-甲基咪唑鎓四氟硼酸咪唑(bmi+bf4-)對鱗片石墨進行直接剝離石墨薄膜分散法制備。步驟2:插層金屬鋰直接剝離少層石墨烯或石墨烯納米片用甲苯索氏提取除去雜質,在6~10毫米汞柱真空箱內加熱到280℃,最小化石墨烯表面上吸附的水份。注意:徹底清除水份需要在1500℃排氣。分析純鋰用色譜級正己烷漂洗,去除保護液體石蠟、烘干,然后儲存在氧含量小于10ppm的氬氣氛下的手套箱。使用前用手術刀刮除表面氧化物。在手套箱中,環境溫度、氬氣氛下,。將石墨烯和金屬鋰置于真空爐中抽真空使氧和濕氣成分小于1ppm,升溫到300℃保溫24小時,作下一步反應前,產物密閉保存,或保存于保護氣氛手套箱中,避免接觸易燃物或濕氣。步驟3:表面生長銀納米顆粒作為本發明的一個實施例無水乙醇經脫水處理。醋酸銀和前述石墨烯雜化材料:醋酸銀按6:10~1:1的重量比加入其中,常溫反應10小時過濾,清洗后60℃烘8小時。乙醇緩慢還原銀離子成為金屬銀通過物理吸附生長在石墨烯的表面,陸續還原的銀離子沉積在石墨烯表面形成納米晶體顆粒。步驟4:制備銀納米線將0.68克agno3攪拌溶入60ml乙二醇(eg)中,然后將40ml乙二醇加入100ml燒杯,在120℃油浴中以600轉/分轉速攪拌30分鐘,加入1.1766克pvp和4.6毫克nacl,攪拌10分鐘后將其逐滴滴加到攪拌的eg/agno3溶液中,加完后繼續攪拌8分鐘轉入水熱釜,160℃反應7小時后冷卻至室溫,5000轉/分下離心反應液,倒掉上清液后加入500ml甲醇,重復3次,最后的沉淀分散在無水乙醇中。用agno3、聚乙烯吡咯烷酮(平均分子量12萬),以四丙基氯化銨tpa-c和四丙基溴化銨tpa-b.作封蓋劑的多元醇法制備銀納米線。將大約35毫升(eg0.35m)的pvp,15毫升(eg在0.006m)tpa-c和15毫升(eg在0.003m)的tpa-b被同時添加到170毫升的eg升溫至120℃同時進行攪拌,70毫升(0.1m)的agno3eg溶于70毫升的eg反應混合物中加入,然后攪拌40分鐘。反應釜反應器內進行。反應混合物加熱到170℃保溫30分鐘得到最終產品,冷卻后用丙酮沖洗多次,去除pvp、eg溶劑和其它雜質。洗滌后沉淀重新分散在無水乙醇中。步驟5:橋架結構組裝及熔接取含量1%銀納米線100ml分散液,加入2ml30%含量的聚乙烯亞胺,常溫下以10轉/分磁攪拌12小時,分離銀納米線,并用蒸餾水、甲醇反復洗,銀納米線表面吸附了聚乙烯亞胺。將其重新分散于去離子水中形成穩定的懸浮液。加入步驟(3)制備的表面生長有銀納米顆粒的氧化石墨烯帶的負電荷,聚乙烯亞胺修飾的銀納米線帶正電荷,兩者互相吸引裝配在一起。氙燈(高強度光脈沖熔接)處理,波長420~1200nm,照明功率密度大約30wcm-2。脈寬(0.1毫秒~990毫秒)。脈沖次數1~99。能量可以通過間隙調整控制脈沖電壓調節。熔接在凈化環境氮保護氣氛下進行。實施例5步驟1:制備直接剝離石墨烯部分氧化石墨制備:1克的天然石墨片先與氯化鈉晶體研磨,水洗滌去除鹽后真空抽濾濾烘干得到的石墨浸泡在23毫升濃硫酸。懸液攪拌12小時,慢慢增加0.1克nano3和0.7克kmno4,確保后者是非常緩慢加入容器中的,在60℃保持1小時。然后溶液攪拌2天,并加入3毫升的去離子水。5分鐘后再加3毫升去離子水,5分鐘后,再加入40毫升去離子水。再過15分鐘后加入140毫升去離子水和10毫升的30%的h2o2。然后懸液在4500轉離心并用去離子水反復洗、離心,最后在80℃烘干。0.5克十四烷基銨先分散在20毫升的去離子水中,然后濃鹽酸溶液加入溶液中將十四烷基銨胺轉變為十四烷基銨銨鹽。hcl逐滴加入,直到懸液透明并呈弱堿性(ph9),得到十四烷基銨鹽溶液。那時稱量50毫克邊緣氧化石墨eog粉,在40℃下十四烷基銨鹽溶液中浸泡4天。然后過濾除去插層十四烷基銨鹽,得到十四烷基銨鹽插層邊緣氧化石墨c14n1-eog。去離子水清洗離心多次去除插層劑,最后樣品60℃真空干燥得到大面積氧化石墨烯和少層石墨烯混合物。步驟2:插層金屬鉀利用改進的單溫區技術,合成kc24使用直接剝離石墨烯(純度99.95%)和金屬鉀(99.9%)。直接剝離石墨烯經高溫凈化過程進一步純化,化學計量的石墨和鉀被稱出放進氬氣手套箱內、轉移到玻璃安瓿,和使用o形環密封鐵氟龍插頭連接到螺紋的玻璃真空閥。安瓿抽氣到60torr,然后用氧火炬密封。在300℃加熱24小時至48小時,偶爾搖動,以確保均勻性。這最后一步就需要確保同質的2階插層復合制得1階和更高階成分的混合物,安瓶瓶上通常被鍍上薄薄一層鉀意味著不是所有的加載鉀一定插層進了樣品。本發明使用石墨與鉀的摩爾比為15~25:1,最好是22:1以滿足最終的化學計量比,得到最好的效果。步驟3:表面生長銀納米顆粒采用硝酸銀乙二醇溶液,乙二醇既作溶液也是還原劑。通過加熱,乙二醇產生乙二醛,使銀離子還原為金屬銀,沉積生長在石墨烯表面成為納米銀顆粒。具體方法是:乙二醇先加熱至150℃1小時,脫去微量水分。加入前述步驟制備的雜化石墨烯材料,隨后按雜化材料:硝酸銀1:0.1~10的重量比加入硝酸銀。步驟4:制備銀納米線將0.68克agno3攪拌溶入60ml乙二醇(eg)中,然后將40ml乙二醇加入100ml燒杯,在120℃油浴中以600轉/分轉速攪拌30分鐘,加入1.1766克pvp和4.6毫克nacl,攪拌10分鐘后將其逐滴滴加到攪拌的eg/agno3溶液中,加完后繼續攪拌8分鐘轉入水熱釜,160℃反應7小時后冷卻至室溫,5000轉/分下離心反應液,倒掉上清液后加入500ml甲醇,重復3次,最后的沉淀分散在無水乙醇中。用agno3、聚乙烯吡咯烷酮(平均分子量12萬),以四丙基氯化銨tpa-c和四丙基溴化銨tpa-b.作封蓋劑的多元醇法制備銀納米線。將大約35毫升(eg0.35m)的pvp,15毫升(eg在0.006m)tpa-c和15毫升(eg在0.003m)的tpa-b被同時添加到170毫升的eg升溫至120℃同時進行攪拌,70毫升(0.1m)的agno3eg溶于70毫升的eg反應混合物中加入,然后攪拌40分鐘。反應釜反應器內進行。反應混合物加熱到170℃保溫30分鐘得到最終產品,冷卻后用丙酮沖洗多次,去除pvp、eg溶劑和其它雜質。洗滌后沉淀重新分散在無水乙醇中。步驟5:橋架結構組裝及熔接取含量1%銀納米線100ml分散液,加入2ml30%含量的聚乙烯亞胺,常溫下以10轉/分磁攪拌12小時,分離銀納米線,并用蒸餾水、甲醇反復洗,銀納米線表面吸附了聚乙烯亞胺。將其重新分散于去離子水,加入步驟(3)制備的表面生長有銀納米顆粒的氧化石墨烯帶的負電荷,聚乙烯亞胺修飾的銀納米線帶正電荷,兩者互相吸引裝配在一起。氙燈(高強度光脈沖熔接)處理,波長420~1200nm,照明功率密度大約30wcm-2。脈寬(0.1毫秒~990毫秒)。脈沖次數1~99。能量可以通過間隙調整控制脈沖電壓調節。熔接在凈化環境氮保護氣氛下進行。實施例6步驟1:制備氧化石墨烯2g天然鱗片石墨(32)目、2gnano3、96ml濃h2so4在0℃下攪拌混合,然后向混合物中緩慢加入12gkmno4,持續攪拌,以使熱量可以很好地散出。混合物在0℃攪拌90分鐘后升至35℃下反應2小時,然后向混合物中滴加80ml去離子水。滴加完畢后,再向混合物中依次加入10ml雙氧水(30%)及200ml去離子水,攪拌10分鐘,反應后得到的即為氧化石墨。將氧化石墨通過去離子水洗去掉酸和水溶性的離子,水洗至中性,得到氧化石墨漿料,通過弱超聲(80w,10分鐘)分散在水中。將分散液首先進行第一步離心,(3000轉/分,5分鐘),除去下層沉淀(主要是未剝離完全的氧化石墨及其他雜質),反復離心直至將可見粒子完全除去。繼續進行第二步離心,5000轉/分離心5分鐘,將得到的沉淀冷凍干燥,即可得到大面積氧化石墨烯、少層石墨烯混合物。步驟2:插層金屬鋰在6~10毫米汞柱真空箱內加熱到280℃,最小化石墨烯表面上吸附的水份。注意:徹底清除水份需要在1500℃排氣。分析純鋰用色譜級正己烷漂洗,去除保護液體石蠟、烘干,然后儲存在氧含量小于10ppm的氬氣氛下的手套箱。取300mg干燥氧化石墨烯放入1升圓底燒瓶中,加入600毫升30%氨水置入冰浴,加入3g前述的鋰,溶液變為深藍色,用移入丙酮/干冰浴中,在約-33℃攪拌反應2h,移去冰浴,繼續反應12h,緩慢蒸發掉氨在手套箱中,環境溫度、氬氣氛下,將鋰溶入溶入5m氨水中,得到5m青銅色液體鋰溶液,取5g前述工藝制得的氧化石墨烯直接加入進行插層,60℃真空干燥。作下一步反應前,產物密閉保存,或保存于保護氣氛手套箱中,避免接觸易燃物或濕氣。步驟3:表面生長銅納米顆粒上步驟得到的石墨烯濃度范圍為0.05~5.0g/l,然后加入硫酸銅,硫酸銅的濃度范圍為0.001~0.2mol/l,攪拌分散均勻后,將反應物轉移至水浴中,在60-100℃溫度下,以100轉/分的速度攪,拌緩慢加入水合肼濃氨溶液還原銅使其負載于石墨烯片層表面,其中水合肼的濃度的范圍為0.01~0.2mol/l,反應30-120分鐘后,離心、過濾、干燥可得到表面生長有銅納米顆粒的石墨烯片層材料。步驟4:銅納米線制備用十六烷基胺(had)和十六烷基三溴化銨(ctab)的液晶介質中銅納米線自催化生長的方法制備cunw。hda和ctab首先在高溫下混合形成液晶介質。加入前體,乙酰丙酮化銅[cu(acac)2],在該介質中鉑表面催化活性存在下,自發地生長具有優良分散性的長納米線。具體來說,一個溶液的過程用來制備銅納米線。作為一個例子,8ghda和0.5gctab在180℃溶化在玻璃瓶,然后添加200毫克乙酰丙酮化銅[cu(acac)2],磁力攪拌10分鐘。隨后,濺射有約10納米鉑的硅晶片(0.5cm2)放入小瓶作催化用。然后該混合物在180℃保持10個小時,紅棉花一樣的薄片在底部形成。用甲苯為納米線沖洗數次后,以不同的固體含量分散在甲苯中。步驟5:橋架結構組裝及熔接取含量1%銅納米線100ml分散液,加入2ml30%含量的聚乙烯亞胺,常溫下以10轉/分磁攪拌12小時,分離銅納米線,并用蒸餾水、甲醇反復洗,銅納米線表面吸附了聚乙烯亞胺。將其重新分散于去離子水,加入步驟(3)制備的表面生長有銅納米顆粒的氧化石墨烯帶的負電荷,聚乙烯亞胺修飾的銅納米線帶正電荷,兩者互相吸引裝配在一起。氙燈(高強度光脈沖熔接)處理,波長420~1200nm,照明功率密度大約30wcm-2。脈寬(0.1毫秒~990毫秒)。脈沖次數1~99。能量可以通過間隙調整控制脈沖電壓調節。熔接在凈化環境氮保護氣氛下進行。實施例7步驟1:制備氧化石墨烯2g天然鱗片石墨(32)目、2gnano3、96ml濃h2so4在0℃下攪拌混合,然后向混合物中緩慢加入12gkmno4,持續攪拌,以使熱量可以很好地散出。混合物在0℃攪拌90分鐘后升至35℃下反應2小時,然后向混合物中滴加80ml去離子水。滴加完畢后,再向混合物中依次加入10ml雙氧水(30%)及200ml去離子水,攪拌10分鐘,反應后得到的即為氧化石墨。將氧化石墨通過去離子水洗去掉酸和水溶性的離子,水洗至中性,得到氧化石墨漿料,通過弱超聲(80w,10分鐘)分散在水中。將分散液首先進行第一步離心,(3000轉/分,5分鐘),除去下層沉淀(主要是未剝離完全的氧化石墨及其他雜質),反復離心直至將可見粒子完全除去。繼續進行第二步離心,5000轉/分離心5分鐘,將得到的沉淀冷凍干燥,即可得到大面積氧化石墨烯、少層石墨烯混合物。步驟2:插層金屬鋰在6~10毫米汞柱真空箱內加熱到280℃,最小化石墨烯表面上吸附的水份。注意:徹底清除水份需要在1500℃排氣。分析純鋰用色譜級正己烷漂洗,去除保護液體石蠟、烘干,然后儲存在氧含量小于10ppm的氬氣氛下的手套箱。取300mg干燥氧化石墨烯放入1升圓底燒瓶中,加入600毫升30%氨水置入冰浴,加入3g前述的鋰,溶液變為深藍色,用移入丙酮/干冰浴中,在約-33℃攪拌反應2h,移去冰浴,繼續反應12h,緩慢蒸發掉氨在手套箱中,環境溫度、氬氣氛下,將鋰溶入溶入5m氨水中,得到5m青銅色液體鋰溶液,取5g前述工藝制得的氧化石墨烯直接加入進行插層材料,60℃真空干燥。作下一步反應前,產物密閉保存,或保存于保護氣氛手套箱中,避免接觸易燃物或濕氣。步驟3:表面生長銅納米顆粒上步驟得到的石墨烯濃度范圍為0.05~5.0g/l,然后加入硫酸銅,硫酸銅的濃度范圍為0.001~0.2mol/l,攪拌分散均勻后,將反應物轉移至水浴中,在60-100℃溫度下,以100轉/分的速度攪拌,緩慢加入水合肼濃氨溶液還原銅使其負載于石墨烯片層表面,其中水合肼的濃度的范圍為0.01~0.2mol/l,反應30-120分鐘后,離心、過濾、干燥可得到表面生長有銅納米顆粒的石墨烯片層材料。步驟4:銅納米線制備靜電紡絲銅納米線制備:前體納米纖維與醋酸銅溶解在聚乙烯醇(pva)通過加壓噴頭進行靜電紡絲得到銅前體聚合物納米纖維,纖維直徑約200納米;在500℃2小時去除所有聚合物成分,空氣中加熱銅前體聚合物納米纖維將其轉換為暗褐色氧化銅納米纖維;氧化銅納米纖維在300℃氫氣氛下退火一小時后還原為紅色的銅納米線。步驟5:橋架結構組裝及熔接取含量1%銅納米線100ml分散液,加入2ml30%含量的聚乙烯亞胺,常溫下以10轉/分磁攪拌12小時,分離銅納米線,并用蒸餾水、甲醇反復洗,銅納米線表面吸附了聚乙烯亞胺。將其重新分散于去離子水,加入步驟(3)制備的表面生長有銅納米顆粒的氧化石墨烯帶的負電荷,聚乙烯亞胺修飾的銅納米線帶正電荷,兩者互相吸引裝配在一起。氙燈(高強度光脈沖熔接)處理,波長420~1200nm,照明功率密度大約30wcm-2。脈寬(0.1毫秒~990毫秒)。脈沖次數1~99。能量可以通過間隙調整控制脈沖電壓調節。熔接在凈化環境氮保護氣氛下進行。實施例8步驟1:制備氧化石墨烯2g天然鱗片石墨(32)目、2gnano3、96ml濃h2so4在0℃下攪拌混合,然后向混合物中緩慢加入12gkmno4,持續攪拌,以使熱量可以很好地散出。混合物在0℃攪拌90分鐘后升至35℃下反應2小時,然后向混合物中滴加80ml去離子水。滴加完畢后,再向混合物中依次加入10ml雙氧水(30%)及200ml去離子水,攪拌10分鐘,反應后得到的即為氧化石墨。將氧化石墨通過去離子水洗去掉酸和水溶性的離子,水洗至中性,得到氧化石墨漿料,通過弱超聲(80w,10分鐘)分散在水中。將分散液首先進行第一步離心,(3000轉/分,5分鐘),除去下層沉淀(主要是未剝離完全的氧化石墨及其他雜質),反復離心直至將可見粒子完全除去。繼續進行第二步離心,5000轉/分離心5分鐘,將得到的沉淀冷凍干燥,即可得到大面積氧化石墨烯、少層石墨烯混合物。步驟2:插層金屬鋰在6~10毫米汞柱真空箱內加熱到280℃,最小化石墨烯表面上吸附的水份。注意:徹底清除水份需要在1500℃排氣。分析純鋰用色譜級正己烷漂洗,去除保護液體石蠟、烘干,然后儲存在氧含量小于10ppm的氬氣氛下的手套箱。取300mg干燥氧化石墨烯放入1升圓底燒瓶中,加入600毫升30%氨水置入冰浴,加入3g前述的鋰,溶液變為深藍色,用移入丙酮/干冰浴中,在約-33℃攪拌反應2h,移去冰浴,繼續反應12h,緩慢蒸發掉氨在手套箱中,環境溫度、氬氣氛下,將鋰溶入溶入5m氨水中,得到5m青銅色液體鋰溶液,取5g前述工藝制得的氧化石墨烯直接加入進行插層材料,60℃真空干燥。作下一步反應前,產物密閉保存,或保存于保護氣氛手套箱中,避免接觸易燃物或濕氣。步驟3:表面生長銅納米顆粒上步驟得到的石墨烯濃度范圍為0.05~5.0g/l,然后加入硫酸銅,硫酸銅的濃度范圍為0.001~0.2mol/l,攪拌分散均勻后,將反應物轉移至水浴中,,在60-100℃溫度下,以100轉/分的速度攪,拌緩慢加入水合肼濃氨溶液還原銅使其負載于石墨烯片層表面,其中水合肼的濃度的范圍為0.01~0.2mol/l,反應30-120分鐘后,離心、過濾、干燥可得到表面生長有銅納米顆粒的石墨烯片層材料。步驟4:銅納米線制備用十六烷基胺(had)和十六烷基三溴化銨(ctab)的液晶介質中銅納米線自催化生長的方法制備銅納米線。hda和ctab首先在高溫下混合形成液晶介質。加入前體,乙酰丙酮化銅[cu(acac)2],在該介質中鉑表面催化活性存在下,自發地生長具有優良分散性的長納米線。具體來說,一個溶液的過程用來制備銅納米線。作為一個例子,8ghda和0.5gctab在180℃溶化在玻璃瓶,然后添加200毫克乙酰丙酮化銅[cu(acac)2],磁力攪拌10分鐘。隨后,濺射有約10納米鉑的硅晶片(0.5cm2)放入小瓶作催化用。然后該混合物在180℃保持10個小時,紅棉花一樣的薄片在底部形成。用甲苯為納米線沖洗數次后,以不同的固體含量分散在甲苯中。步驟5:橋架結構組裝及熔接取含量1%銅納米線100ml分散液,加入2ml30%含量的聚乙烯亞胺,常溫下以10轉/分磁攪拌12小時,分離銅納米線,并用蒸餾水、甲醇反復洗,銅納米線表面吸附了聚乙烯亞胺。將其重新分散于去離子水,加入步驟(3)制備的表面生長有銅納米顆粒的氧化石墨烯帶的負電荷,聚乙烯亞胺修飾的銅納米線帶正電荷,兩者互相吸引裝配在一起。氙燈(高強度光脈沖熔接)處理,波長420~1200nm,照明功率密度大約30wcm-2。脈寬(0.1毫秒~990毫秒)。脈沖次數1~99。能量可以通過間隙調整控制脈沖電壓調節。熔接在凈化環境氮保護氣氛下進行。實施例9步驟1:制備氧化石墨烯2g天然鱗片石墨(32)目、2gnano3、96ml濃h2so4在0℃下攪拌混合,然后向混合物中緩慢加入12gkmno4,持續攪拌,以使熱量可以很好地散出。混合物在0℃攪拌90分鐘后升至35℃下反應2小時,然后向混合物中滴加80ml去離子水。滴加完畢后,再向混合物中依次加入10ml雙氧水(30%)及200ml去離子水,攪拌10分鐘,反應后得到的即為氧化石墨。將氧化石墨通過去離子水洗去掉酸和水溶性的離子,水洗至中性,得到氧化石墨漿料,通過弱超聲(80w,10分鐘)分散在水中。將分散液首先進行第一步離心,(3000轉/分,5分鐘),除去下層沉淀(主要是未剝離完全的氧化石墨及其他雜質),反復離心直至將可見粒子完全除去。繼續進行第二步離心,5000轉/分離心5分鐘,將得到的沉淀冷凍干燥,即可得到大面積氧化石墨烯、少層石墨烯混合物。步驟2:插層金屬鋰在6~10毫米汞柱真空箱內加熱到280℃,最小化石墨烯表面上吸附的水份。注意:徹底清除水份需要在1500℃排氣。分析純鋰用色譜級正己烷漂洗,去除保護液體石蠟、烘干,然后儲存在氧含量小于10ppm的氬氣氛下的手套箱。取300mg干燥氧化石墨烯放入1升圓底燒瓶中,加入600毫升30%氨水置入冰浴,加入3g前述的鋰,溶液變為深藍色,用移入丙酮/干冰浴中,在約-33℃攪拌反應2h,移去冰浴,繼續反應12h,緩慢蒸發掉氨在手套箱中,環境溫度、氬氣氛下,將鋰溶入溶入5m氨水中,得到5m青銅色液體鋰溶液,取5g前述工藝制得的氧化石墨烯直接加入進行插層材料,60℃真空干燥。作下一步反應前,產物密閉保存,或保存于保護氣氛手套箱中,避免接觸易燃物或濕氣。步驟3:表面生長銅納米顆粒上步驟得到的石墨烯濃度范圍為0.05~5.0g/l,然后加入硫酸銅,硫酸銅的濃度范圍為0.001~0.2mol/l,攪拌分散均勻后,將反應物轉移至水浴中,,在60-100℃溫度下,以100轉/分的速度攪,拌緩慢加入水合肼濃氨溶液還原銅使其負載于石墨烯片層表面,其中水合肼的濃度的范圍為0.01~0.2mol/l,反應30-120分鐘后,離心、過濾、干燥可得到表面生長有銅納米顆粒的石墨烯片層材料。步驟4:銅納米線制備合成又細又長的銅納米線,cucl2·h2o(50毫克),hda(280毫克)和葡萄糖(100毫克)在室溫下溶化在20毫升水中。最終的溶液被放置在一小瓶,室溫磁攪拌下陳放12小時,小瓶用石蠟帶密封后,在100℃油浴下磁力攪拌6小時直到完全反應,此時,溶液呈紅棕色。合成的納米線用正己烷與異丙醇清洗三次,然后純的銅納米線被儲存在異丙醇中ipa。納米線聚合沉積物用離心法(500轉速/分時間3分鐘)分離。之后,銅納米線分散液用乳酸處理10s,乳酸添加到溶液,協助去除殘留有機物和銅的氧化物。步驟5:橋架結構組裝及熔接取含量1%銅納米線100ml分散液,加入2ml30%含量的聚乙烯亞胺,常溫下以10轉/分磁攪拌12小時,分離銅納米線,并用蒸餾水、甲醇反復洗,銅納米線表面吸附了聚乙烯亞胺。將其重新分散于去離子水,加入步驟(3)制備的表面生長有銅納米顆粒的氧化石墨烯帶的負電荷,聚乙烯亞胺修飾的銅納米線帶正電荷,兩者互相吸引裝配在一起。氙燈(高強度光脈沖熔接)處理,波長420~1200nm,照明功率密度大約30wcm-2。脈寬(0.1毫秒~990毫秒)。脈沖次數1~99。能量可以通過間隙調整控制脈沖電壓調節。熔接在凈化環境氮保護氣氛下進行。實施例10步驟1:制備氧化石墨烯2g天然鱗片石墨(32)目、2gnano3、96ml濃h2so4在0℃下攪拌混合,然后向混合物中緩慢加入12gkmno4,持續攪拌,以使熱量可以很好地散出。混合物在0℃攪拌90分鐘后升至35℃下反應2小時,然后向混合物中滴加80ml去離子水。滴加完畢后,再向混合物中依次加入10ml雙氧水(30%)及200ml去離子水,攪拌10分鐘,反應后得到的即為氧化石墨。將氧化石墨通過去離子水洗去掉酸和水溶性的離子,水洗至中性,得到氧化石墨漿料,通過弱超聲(80w,10分鐘)分散在水中。將分散液首先進行第一步離心,(3000轉/分,5分鐘),除去下層沉淀(主要是未剝離完全的氧化石墨及其他雜質),反復離心直至將可見粒子完全除去。繼續進行第二步離心,5000轉/分離心5分鐘,將得到的沉淀冷凍干燥,即可得到大面積氧化石墨烯、少層石墨烯混合物。步驟2:插層金屬鋰在6~10毫米汞柱真空箱內加熱到280℃,最小化石墨烯表面上吸附的水份。注意:徹底清除水份需要在1500℃排氣。分析純鋰用色譜級正己烷漂洗,去除保護液體石蠟、烘干,然后儲存在氧含量小于10ppm的氬氣氛下的手套箱。取300mg干燥氧化石墨烯放入1升圓底燒瓶中,加入600毫升30%氨水置入冰浴,加入3g前述的鋰,溶液變為深藍色,用移入丙酮/干冰浴中,在約-33℃攪拌反應2h,移去冰浴,繼續反應12h,緩慢蒸發掉氨在手套箱中,環境溫度、氬氣氛下,將鋰溶入溶入5m氨水中,得到5m青銅色液體鋰溶液,取5g前述工藝制得的氧化石墨烯直接加入進行插層材料,60℃真空干燥。作下一步反應前,產物密閉保存,或保存于保護氣氛手套箱中,避免接觸易燃物或濕氣。步驟3:表面生長銅納米顆粒上步驟得到的石墨烯濃度范圍為0.05~5.0g/l,然后加入硫酸銅,硫酸銅的濃度范圍為0.001~0.2mol/l,攪拌分散均勻后,將反應物轉移至水浴中,在60-100℃溫度下,以100轉/分的速度攪,拌緩慢加入水合肼濃氨溶液還原銅使其負載于石墨烯片層表面,其中水合肼的濃度的范圍為0.01~0.2mol/l,反應30-120分鐘后,離心、過濾、干燥可得到表面生長有銅納米顆粒的石墨烯片層材料。步驟4:銅納米線制備合成又細又長的銅納米線,cucl2·h2o(50毫克),hda(280毫克)和葡萄糖(100毫克)在室溫下溶化在20毫升水中。最終的溶液被放置在一小瓶,室溫磁攪拌下陳放12小時,小瓶用石蠟帶密封后,在100℃油浴下磁力攪拌6小時直到完全反應,此時,溶液呈紅棕色。合成的納米線用正己烷與異丙醇清洗三次,然后純的銅納米線被儲存在異丙醇中ipa。納米線聚合沉積物用離心法(500轉速/分時間3分鐘)分離。之后,銅納米線分散液用乳酸處理10s,乳酸添加到溶液,協助去除殘留有機物和銅的氧化物。步驟5:橋架結構組裝及熔接取含量1%銅納米線100ml分散液,加入2ml30%含量的聚乙烯亞胺,常溫下以10轉/分磁攪拌12小時,分離銅納米線,并用蒸餾水、甲醇反復洗,銅納米線表面吸附了聚乙烯亞胺。將其重新分散于去離子水,加入步驟(3)制備的表面生長有銅納米顆粒的氧化石墨烯帶的負電荷,聚乙烯亞胺修飾的銅納米線帶正電荷,兩者互相吸引裝配在一起。裝配后的金屬納米線-石墨烯橋橋架結構材料,用75w等離子體輻照1h,增大功率或氧氣引入等離子體可以縮短處理時間,但會很容易氧化銀納米線和破壞導電網狀結構。常溫等離子輻射處理等離子體輻照也是能夠誘導ag納米線的自焊接,等離子體處理效果參見圖7。圖9顯示影響銀納米線-石墨烯橋架結構材料透明電極在約37.1毫克m-2重量密度下的樣本等離子處理時間與面電阻的關系。第1分鐘、rs的價值大幅下降由于迅速清除石墨烯表面銀納米顆粒和銀納米線之間以及銀納米線相互之間的不導電pvp,以下較平緩的曲線顯示殘余的pvp完全去除干凈同時接觸的金屬銀已經熔接在一起形成導電網絡,大大加強透明電極的機械強度和導電性。最后,面電阻rs減少六個數量級,下調數萬歐姆參見圖9。實施例11~20實施例11~20與實施例1~10的差別在于不對石墨烯進行插層。實施例1~20的性能數據參見表1。表1實施例透光率面電阻186%1.6ω/□288%3.7ω/□390%5.2ω/□485%0.9ω/□590%2.5ω/□685%27.6ω/□787%56.5ω/□885%18.6ω/□988%34.1ω/□1084%13.6ω/□1185%23.8ω/□1287%26.9ω/□1391%30.4ω/□1484%13.1ω/□1589%21.9ω/□1686%40.8ω/□1787%77.3ω/□1884%37.0ω/□1989%44.4ω/□2086%11.3ω/□最后需要說明的是,以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制技術方案,盡管申請人參照較佳實施例對本發明進行了詳細說明,本領域的普通技術人員應當理解,那些對本發明的技術方案進行修改或者等同替換,而不脫離本技術方案的宗旨和范圍,均應涵蓋在本發明的權利要求范圍當中。當前第1頁12