[发明专利]一种石墨烯夹心分子器件的构筑方法

权利要求书

1.一种石墨烯夹心分子器件的构筑方法，包括如下步骤：

(1)运用熔融盐法将无水三氯化铁与石墨混合加热制备二阶石墨插层化合物，采用氧化剂和浓酸对二阶石墨烯插层化合物进行氧化插层，清洗后，加入过量双氧水剥离碳层，得到单面选择性氧化石墨烯；

(2)将单面选择性氧化石墨烯材料超声分散于水与酒精混合溶液中，将油胺或油酸加入，加热并不停搅拌，得到单面选择性亲油石墨烯；

(3)利用己烷、水、四氯化碳其中两种或三种配置分层溶液，将单面选择性亲油石墨烯材料放入己烷和四氯化碳溶剂中，利用其特有的亲油疏油性，疏油面向上接触空气或者水溶液，亲油面向下接触己烷和四氯化碳，单面选择性亲油石墨烯分散在气液界面或液液界面，自组装成单层石墨烯薄膜；

(4)将单面选择性亲水石墨烯材料放入水中，利用其特有的疏水亲水性，疏水面向上接触空气或者己烷，亲水面在下接触水溶液，单面选择性亲水石墨烯材料分散在气液界面或液液界面，自组装成单层石墨烯薄膜；

(5)将硅量子点、碳纳米管、富勒醇、纳米片、纳米线、金属纳米颗粒等分散在己烷、水或四氯化碳溶剂中，通过注射器注入相应溶剂层；

(6)慢速抽取液体，免转移步骤直接构筑石墨烯夹心分子器件。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中的熔盐法反应温度为400℃，反应时间为4-6小时，无水三氯化铁与石墨质量比为5∶1，氧化剂包括氯酸盐、高氯酸盐、高锰酸盐、重铬酸盐，过氧化钠，浓酸为浓硫酸或者浓硫酸与浓硝酸的混合物，氧化插层时间为4-48h，温度为0-80℃，双氧水与三氯化铁的反应时间为1-4h，反应温度为室温。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中的水与酒精的比为任意比例，单面选择性氧化石墨烯与油胺或油酸的质量比为50∶1-1∶50，加热温度为90-200℃，时间为0.5-24h。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中的分层溶液为己烷/水、水/四氯化碳、己烷/水/四氯化碳三种组合，需要控制加入单面选择性亲油石墨烯的量，以免形成多层结构。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)中需要控制加入单面选择性亲水石墨烯的量，以免形成多层结构。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(5)中需要控制加入硅量子点、碳纳米管、富勒醇、纳米片、纳米线、金属纳米颗粒等的量，以免浓度过大，导致薄膜脱离界面。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(6)中需要控制抽取液体的速度，以免破坏薄膜结构。