可图形化三维石墨烯/聚氨酯柔性导电薄膜的制备方法

摘要

本发明涉及一种可图形化三维石墨烯/聚氨酯柔性导电薄膜的制备方法，该方法步骤如下：生长三维结构石墨烯材料；三维结构石墨烯材料原位图形化；在三维结构石墨烯纳米材料上涂覆柔性基底材料；固化成膜；从生长基底上直接剥离获得三维石墨烯/聚氨酯弹性体柔性导电薄膜。其中，三维石墨烯为纳米尺寸的三维连续结构，薄膜基材为具有一定柔性的聚氨酯弹性体高分子材料，图形化技术包括纳米压印、离子束直写等。本发明的可图形化的三维石墨烯/聚氨酯柔性导电薄膜在导电、柔性等方面具有优异的性能，可在纳米光电器件、超级电容、柔性智能传感器、可穿戴式设备与电子皮肤、柔性太阳能电池领域具有广泛的应用前景。

主权项

一种可图形化三维石墨烯/聚氨酯柔性导电薄膜的制备方法，其特征在于步骤如下：步骤一、生长三维结构石墨烯材料通过CVD、PECVD或MPECVD等方法在生长基底上生长三维结构石墨烯材料，三维结构石墨烯材料为纳米尺寸的三维连续结构，其中三维结构上的连续薄膜，层数为3～10层少数多层石墨烯，石墨烯纳米墙的厚度为50nm～1μm，这种三维结构在深度方向具有一定的纵向高度差且可以是周期或非周期分布；步骤二、三维结构石墨烯材料原位图形化通过干法刻蚀、湿法刻蚀、纳米压印、离子束直写等可图形化技术将步骤一所制备的三维结构石墨烯材料原位图形化；步骤三、在三维结构石墨烯纳米材料上涂覆柔性基底材料选择四氢呋喃、二甲亚砜、二甲基甲酰胺或丙酮等有机溶剂配制成浓度为10％‑50％的聚氨酯弹性体溶液，将其涂覆在图形化后的三维结构石墨烯纳米材料上；步骤四、固化成膜在50℃‑150℃和30min‑300min的条件下使聚氨酯弹性体在图形化三维石墨烯纳米材料上形成柔性薄膜；步骤五、获得三维石墨烯/聚氨酯柔性导电薄膜将柔性聚氨酯弹性体薄膜从生长基底上剥离，从而获得图形化的三维石墨烯/聚氨酯柔性导电薄膜。