[发明专利]一种石墨烯纳米带器件阵列及其制备系统和制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯纳米带器件阵列的制备系统，其特征在于，所述石墨烯纳米带器件阵列的制备系统包括：

基底晶体种子形成模块、反应前躯体制备模块、中央控制模块、石墨烯纳米阵列制备模块、器件陈列合成模块、清洗浸润模块、分离干燥模块、更新显示模块；

基底晶体种子形成模块，与中央控制模块连接，用于在还原氧化石墨烯基底上形成晶体种子；

反应前躯体制备模块，与中央控制模块连接，用于将带有晶种的还原氧化石墨烯片与去离子水、NaOH和无水乙醇进行水热反应制备反应前躯体；

中央控制模块，与基底晶体种子形成模块、反应前躯体制备模块、石墨烯纳米阵列制备模块、器件陈列合成模块、清洗浸润模块、分离干燥模块、更新显示模块连接，用于通过中央处理器协调控制所述石墨烯纳米带器件阵列的制备系统各个模块的正常运行；

石墨烯纳米阵列制备模块，与中央控制模块连接，用于将反应前躯体转移至聚四氟乙烯反应釜芯中，加热反应，得到石墨烯纳米阵列；

器件陈列合成模块，与中央控制模块连接，用于通过标准直流磁控溅射技术将制备得到的石墨烯纳米阵列与器件合成，制备得到石墨烯纳米带器件阵列；

清洗浸润模块，与中央控制模块连接，用于通过清洗设备利用去离子水和无水乙醇对得到的石墨烯纳米带器件阵列反复清洗、浸润；

分离干燥模块，与中央控制模块连接，用于将清洗浸润后的石墨烯纳米带器件阵列分离后，置于真空干燥箱，于60～85℃下干燥3～5h；

更新显示模块，与中央控制模块连接，用于通过显示器对所述石墨烯纳米带器件阵列的制备系统的数据进行实时更新显示。

2.一种应用如权利要求1所述的石墨烯纳米带器件阵列的制备系统的石墨烯纳米带器件阵列的制备方法，其特征在于，所述石墨烯纳米带器件阵列的制备方法包括以下步骤：

步骤一，通过基底晶体种子形成模块在还原氧化石墨烯基底上形成晶体种子；通过反应前躯体制备模块将带有晶种的还原氧化石墨烯片与去离子水、NaOH和无水乙醇进行水热反应制备反应前躯体；

步骤二，通过中央控制模块利用中央处理器协调控制所述石墨烯纳米带器件阵列的制备系统各个模块的正常运行；

步骤三，通过石墨烯纳米阵列制备模块将反应前躯体转移至聚四氟乙烯反应釜芯中，加热反应，得到石墨烯纳米阵列；

步骤四，通过器件陈列合成模块利用标准直流磁控溅射技术将制备得到的石墨烯纳米阵列与器件合成，制备得到石墨烯纳米带器件阵列；

步骤五，通过清洗浸润模块利用清洗设备利用去离子水和无水乙醇对得到的石墨烯纳米带器件阵列反复清洗、浸润；

步骤六，通过分离干燥模块将清洗浸润后的石墨烯纳米带器件阵列分离后，置于真空干燥箱，于60～85℃下干燥3～5h；

步骤七，通过更新显示模块利用显示器对所述石墨烯纳米带器件阵列的制备系统的数据进行实时更新显示。

3.如权利要求2所述的石墨烯纳米带器件阵列的制备方法，其特征在于，步骤一中，所述通过后基底晶体种子形成模块在还原氧化石墨烯基底上形成晶体种子的方法，包括：

(1)将微量氧化石墨烯分散于一定体积的去离子水中，在磁力搅拌器上搅拌20～50min后，在一定工作频率下超声4～8h；

(2)以Na₂SnO₃·4H₂O为锡源，用天平称取一定量的Na₂SnO₃·4H₂O溶解在上述氧化石墨烯的水溶液中，搅拌10～14h，在80～120℃下干燥形成晶体种子。

4.如权利要求3所述的石墨烯纳米带器件阵列的制备方法，其特征在于，所述分散处理的工作频率为50～55赫兹，所述Na₂SnO₃·4H₂O溶液的摩尔浓度为0.15～0.65mol/L。