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专利号: 2021103493725
申请人: 陕西科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 有机高分子化合物;其制备或化学加工;以其为基料的组合物
更新日期:2024-02-28
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种柔性衬底上图案化石墨烯薄膜的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)在25℃~80℃下,将丙烯酸树脂单体、中链甘油三酯、光引发剂、改性蓖麻油互溶得到油相溶液;

(2)在25℃~80℃下,将去离子水以一定比例加入到步骤(1)得到的油相溶液并进行机械搅拌、均质乳化、超声乳化或微流乳化制得乳液;

(3)在室温下,将步骤(2)得到的乳液利用推进装置推注进行UV光辐射固化,制得纳米凝胶分散液;

(4)将步骤(3)制得的纳米凝胶分散液,装入透析袋中封口放入去离子水中透析,去除多余表面活性剂;

(5)将步骤(4)制得的纳米凝胶分散液进行冻干,制得纳米凝胶;

(6)在催化金属衬底表面,通过图案化技术,涂覆图案化步骤(5)的纳米凝胶,得到样品;

(7)在惰性气体下,煅烧还原步骤(6)制得的样品,制得金属基图形化石墨烯薄膜;

(8)将步骤(7)得到的金属基图形化石墨烯薄膜表面涂覆一层柔性材料;

(9)将步骤(8)得到的样品浸泡在腐蚀溶液中,腐蚀去掉催化金属衬底;

(10)用去离子水反复清洗石墨烯/柔性材料结合体并吹干,即得到转移到柔性衬底上的图案化石墨烯。

2.根据权利要求1所述的一种柔性衬底上图案化石墨烯薄膜的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中的丙烯酸树脂单体为1,6-己二醇双丙烯酸酯,三丙二醇二丙烯酸酯其中一种;

所述步骤(1)中的光引发剂为2‑羟基‑2‑甲基‑1‑苯基丙酮、1‑羟基环己基苯基甲酮、2‑甲基‑2‑(4‑吗啉基)‑1‑[4‑(甲硫基)苯基]‑1‑丙酮其中一种;

所述步骤(1)中的改性蓖麻油为Cremopher EL、Cremopher ELP、Cremopher RH 40其中一种;

所述步骤(1)中的丙烯酸树脂单体,中链甘油三酯,光引发剂与改性蓖麻油以(1~25):(1~30):(0.1~0.9):(3~50)的质量比混合。

3.根据权利要求1所述的一种柔性衬底上图案化石墨烯薄膜的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中的油相溶液与去离子水以(1~3):(2~5)的质量比混合搅拌;搅拌为涡旋搅拌,磁力搅拌,微流乳化。

4.根据权利要求1所述的一种柔性衬底上图案化石墨烯薄膜的制备方法,其特征在于,所述步骤(3)中的辐射固化技术为紫外光(UV)辐射光照射固化;推注速度为100μmL /min~

2mL /min;辐射光照射强度为10%~100%。

5.根据权利要求1所述的一种柔性衬底上图案化石墨烯薄膜的制备方法,其特征在于,所述步骤(4)中的透析袋截留分子量为8000~14000;透析时间为2~10天。

6.根据权利要求1所述的一种柔性衬底上图案化石墨烯薄膜的制备方法,其特征在于,所述步骤(6)中的催化金属衬底为铜箔;图案化技术为采用手绘、印刷或打印其中一种。

7.根据权利要求1所述的一种柔性衬底上图案化石墨烯薄膜的制备方法,其特征在于,所述步骤(7)中的煅烧温度为400℃~2000℃,煅烧时间为10h~40h,惰性气氛为氮气、氩气或氢氩混合气中的一种。

8.根据权利要求1所述的一种柔性衬底上图案化石墨烯薄膜的制备方法,其特征在于,所述步骤(8)中的柔性材料为聚二甲基硅氧烷,聚甲基丙烯酸甲酯,聚乙烯,聚苯乙烯中的一种。

9.根据权利要求1所述的一种柔性衬底上图案化石墨烯薄膜的制备方法,其特征在于,所述步骤(9)中的腐蚀溶液为过硫酸铵溶液、三氯化铁溶液、过硫酸钠溶液或硝酸中的一种。