[发明专利]一种石墨烯网的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于材料科学技术领域，是一种石墨烯网的制备技术。

背景技术

石墨烯网兼具石墨烯及其微纳结构的复合特性，在电子、微波、生物传感和检测等领域可能具有优异的性能和广阔的应用。 本技术采用成熟的化学气相沉积法制备石墨烯的技术，以铜网为模板，制备出不同规格，而且导电、透明、易于操控的石墨烯网。

发明内容

    技术问题：本发明以铜网为模板，采用化学气相沉积在铜网上沉积石墨烯，制得网状的石墨烯，避免了在一般石墨烯膜表面刻蚀切割网状形貌的石墨烯。并且能得到网孔大小可控，透明导电的石墨烯网。

    技术方案：本发明的石墨烯网的制备方法包括以下工艺步骤：

A. 制备：以所需规格的铜网为模版，将此模版结构放入化学气相沉积腔中的恒温区段，密封石英管，抽真空于10-15Pa，通入Ar气；然后在H₂、Ar气氛中加热到950-1000℃，并保温30-40分钟，然后在CH₄和H₂气氛下生长石墨烯5-15min，最后在H₂、Ar气氛下原位退火并冷却到室温；

B. 转移： 

1）制备聚二甲基硅氧烷PDMS-石墨烯网贴片：将生长后的铜网贴在平整的PDMS表面，用玻璃片压平，放入过硫酸铵溶液中，将铜去除，然后在去离子水中清洗干净，即得到PDMS-石墨烯网贴片；

2）转移铜网至硅片上，将PDMS-石墨烯网粘贴到硅片上，放在加热台上，加热台温度设为80℃，在PDMS上施加1-2千克的压力，保持30-40min，将PDMS揭开，石墨烯网就转移到硅片上。

有益效果：采用本发明方法，可以有效制备出不同网状形貌、导电、透明、洁净的石墨烯网。

具体实施方式

实例1

以铜网为模板制备出石墨烯网：       

1.      将铜网置于化学气相沉积设备中的石英管中的恒温区段，密封石英管，抽真空于10-15Pa，通入Ar气。然后在H₂、Ar气氛中加热到950-1000℃，并保温30-40分钟，再在CH₄和H₂气氛下生长3-5min，最后在H₂、Ar气氛下原位退火并冷却到室温，制备石墨烯网。 

2.      制备聚二甲基硅氧烷PDMS-石墨烯网贴片。将生长后的铜网贴在平整的PDMS表面，用玻璃片压平，放入过硫酸铵溶液中（漂浮于液面），将铜去除，然后在去离子水中清洗干净（去除铜离子等）, 得到PDMS-石墨烯网贴片。

3.      转移铜网至硅片上，将PDMS-石墨烯网粘贴到硅片上，置于加热台上，加热台温度设为80℃，在PDMS上施加一定的压力，保持30-40min后将PDMS揭开，石墨烯网就转移到硅片上。这种转移方法转移出的石墨烯网能够较好的保持石墨烯网的结构形貌，且表面较为清洁。

实例2

1.    将铜网置于化学气相沉积设备中的石英管中的恒温区段，密封石英管，抽真空于10-15Pa，通入Ar气。然后在H₂、Ar气氛中加热到950-1000℃，并保温30-40分钟，再在CH₄和H₂气氛下生长3-5min，最后在H₂、Ar气氛下原位退火并冷却到室温，制备石墨烯网。

2.    将铜网放置在过硫酸铵溶液表面上，待铜完全溶解后，转移到去离子水中去除剩余铜离子，最后用干净的硅片将石墨烯网捞起来。烘干水分即可得到转移在硅片上的石墨烯。