[发明专利]一种石墨烯/TiN-Ag复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯/TiN-Ag复合材料，其特征在于，所述石墨烯/TiN-Ag复合材料包括形成于硅片上利用聚乳酸微球排列形成的二维结构阵列模板，在该模板上交替沉积的TiN-Ag层和石墨烯层，TiN-Ag层和石墨烯层的沉积厚度分别是50-100nm和2-10nm。

2.根据权利要求1所述的一种石墨烯/TiN-Ag复合材料，其特征在于，TiN-Ag层中TiN和Ag的摩尔比为10:(1-2)。

3.根据权利要求1所述的一种石墨烯/TiN-Ag复合材料，其特征在于，石墨烯层通过电子回旋等离子体溅射沉积得到。

4.根据权利要求1所述的一种石墨烯/TiN-Ag复合材料，其特征在于，石墨烯/TiN-Ag复合材料的制备方法包括以下步骤：

一、利用聚乳酸微球通过自组装技术制备二维周期性结构阵列，得到聚乳酸微胶体球模板；

二、旋涂TiN层和磁控溅射Ag层；

三、电子回旋等离子体溅射沉积石墨烯层。

5.根据权利要求4所述的一种石墨烯/TiN-Ag复合材料，其特征在于，步骤一具体为：

(1)取硅片浸泡在1-3％的十二烷基硫酸钠溶液中12～36小时，使其具有亲水特性；

(2)配制聚乳酸微球的乙醇溶液，按照聚乳酸微球和乙醇溶液质量体积比例为1:0.5～2混合后超声，使其分散均匀；

(3)将上述聚乳酸乙醇的溶液滴在具有亲水性的硅片上，使液体均匀铺开后，倾斜插入水中，使液体在水面扩散，形成单层紧密排列的结构阵列；

(4)液面静止后用清洗好的硅片捞取，并将多余的水用滤纸吸除，倾斜放置直至完全干燥即可得到排有聚乳酸小球阵列的硅片。

6.根据权利要求4所述的一种石墨烯/TiN-Ag复合材料，其特征在于，步骤二具体为：

将TiN分散到无水乙醇中，加入PVP，升温到80℃搅拌3小时，得到混合物，使得PVP中掺杂TiN。将排有聚乳酸小球阵列的硅片放置到匀胶仪中，将混合物旋涂到聚乳酸小球阵列的硅片中，干燥得到含TiN的聚乳酸小球阵列的硅片；将硅片装入磁控溅射腔体，抽真空，使其背景气压达到10^-4Pa以下，设置工作气体氩气的气流量使工作压强达到10^-2Pa后磁控溅射Ag层；Ag靶的功率为100W，共溅射时间为10-30min，得到沉积TiN-Ag层后的聚乳酸微球模板。

7.根据权利要求4所述的一种石墨烯/TiN-Ag复合材料，其特征在于，步骤三具体为：

将经步骤二沉积TiN-Ag层后的聚乳酸微球模板经过渡腔转移至电子回旋等离子体溅射沉积腔室中，抽真空至3×10-4Pa时通入氩气，使气压保持在1×10-2Pa；对磁线圈施加电流并导入微波，通过磁场和微波的耦合作用产生氩等离子体，施加-200V～-500V的靶材偏压，轰击碳靶，TiN-Ag层施加+100V～+200V的偏压，溅射沉积1-5min。