一种石墨烯叠层复合掺杂方法

摘要

本发明提供一种石墨烯叠层复合掺杂方法，步骤如下：步骤一，配制氧化剂涂布液；步骤二，在目标基底表面涂布氧化剂溶液，并加热干燥形成氧化剂涂层；步骤三，将涂布有氧化剂的目标基底置于密闭容器中，加热到一定温度；步骤四，将导电高分子前驱体加热气化，与载气混合通入密闭容器，小分子前驱体吸附在氧化涂层上聚合形成掺杂涂层；步骤五，用去离子水浸泡掺杂涂层并烘干；步骤六，将石墨烯转移到带有掺杂涂层的目标基底。进一步，在上述石墨烯上重复上述步骤二至步骤五形成第二掺杂涂层。本发明在目标基底表面原位形成一层厚度均匀可控的掺杂涂层，掺杂效果均匀；此外，掺杂涂层本身稳定，转移后位于石墨烯与目标基底之间，掺杂效果稳定持久。

主权项

一种石墨烯叠层复合掺杂方法，其特征在于，该方法步骤如下：步骤一，配制氧化剂涂布液，其组成为氧化剂和惰性有机溶剂；其中氧化剂为对甲苯磺酸铁，用量范围为0.1～5％wt；惰性溶剂为乙醇、异丙醇、正丁醇、乳酸乙酯、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚中的一种或几种；步骤二，在目标基底(001)表面涂布氧化剂溶液，并加热干燥形成氧化剂涂层(002)，涂层厚度为1～30nm，形成由目标基底(001)/氧化剂涂层(002)依次组成的复合结构；步骤三，将涂布有氧化剂涂层(002)的目标基底(001)置于密闭容器中加热，温度为50～130℃；步骤四，将导电高分子前驱体加热气化，与载气混合通入密闭容器，小分子前驱体吸附在氧化剂涂层(002)上聚合形成第一掺杂涂层(003)，形成目标基底(001)/第一掺杂涂层(003)的复合结构；所述导电高分子前驱体为吡咯和3,4‑乙撑二氧噻吩(EDOT)；所述载气为氮气或氩气，载气用量体积百分比为80～99％；所述混合气体流量为10～100sccm，通气时间为20～60min；步骤五，用去离子水浸泡第一掺杂涂层(003)并烘干；步骤六，将石墨烯(004)转移到带有第一掺杂涂层(003)的目标基底(001)，得到由目标基底(001)/第一掺杂涂层(003)/石墨烯(004)依次组成的复合结构。