一种石墨烯基三元复合材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种石墨烯基三元复合透明导电薄膜的制备方法。该三元复合膜包含石墨烯、银纳米线和聚(3,4‑乙撑二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐。石墨烯具有光学、电学性能优异，成本低等优点，但是基于氧化石墨烯、化学还原石墨烯、剥离石墨烯等前驱体还原得到的石墨烯片的尺寸太小以及石墨烯片上的许多结构缺陷，导致石墨烯薄膜电阻比商业化的氧化铟锡薄膜要高许多。本发明方法以银纳米线、聚(3,4‑乙撑二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐与石墨烯复合的方式，提升石墨烯基透明导电薄膜的光电性能。本发明基于液相分散的处理工艺可以应用于大规模生产，且材料还具有柔性，可用作氧化铟锡的替代材料用于柔性透明器件中。

主权项

一种石墨烯基三元复合柔性透明导电薄膜的制备方法，其特征在于，将石墨烯、银纳米线和聚(3,4‑乙撑二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐三种物质通过一定方式复合，然后通过液相分散的方法分散在亲水的聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）有机基底上；还原氧化石墨烯的方法为化学还原，温度为60～95℃，将氧化石墨烯薄膜置于还原剂蒸汽中，在容积为1L 的反应容器内，蒸汽流量为10～300sccm，时间大于1小时，还原剂为水合肼、碘化氢、浓氨水、二甲肼、硼氢化钠和硼氢化钾中的一种以上；所述的银纳米线制备方法，在70～120℃的乙二醇中加入0.1～0.5M AgNO₃溶液，反应时间0.5～4小时，再将0.1～1M的聚乙烯吡咯烷酮加入上述溶液中，反应5～30分钟，得到银纳米线悬浮液，然后用离心分离的方法将悬浮液纯化；将所述的石墨烯、银纳米线和聚(3,4‑乙撑二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐三种物质通过一定方式复合方法，将三种物质中的一种或两种的混合溶液或三种的混合溶液分散在基体上；石墨烯的浓度为0.1～1 mg/ml，银纳米线的浓度为0.1～3 mg/ml，聚(3,4‑乙撑二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐的浓度为0.1～10mg/ml；所述的液相分散的方法，用刮涂，旋涂，浸涂，滴涂方法中的一种或几种得到厚度为1～50 nm 的三元透明导电薄膜；所述有机溶剂是甲醇、乙醇、丙醇、丙酮或丁酮。