提拉法制備石墨烯薄膜及其性能研究.pdf

1、石墨烯(Graphene)是近年才被發(fā)現(xiàn)的二維碳原子晶體，石墨烯獨特的二維結(jié)構(gòu)使其具有優(yōu)異的透光性和導電性。目前，利用石墨烯制備透明導電薄膜并將其應用在太陽能電池中成為新能源開發(fā)研究的熱點。如何制備得到均勻平整的超薄石墨烯薄膜是獲得其優(yōu)異性能的關(guān)鍵。
　　 本實驗首次嘗試采用提拉鍍膜工藝制備石墨烯薄膜。以化學氧化法所得氧化石墨烯(GraphiteOxide，GO)為原料，在質(zhì)子化的石英基片上涂覆氧化石墨烯薄膜，在Ar/H2氣氛中

2、于進行熱處理還原得到石墨烯薄膜，考察制備工藝條件對薄膜結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的影響。
　　 通過UV-Vis、AFM、SEM等表征手段對薄膜的生長狀況及表面形貌進行表征，并考察其透過率及導電性。結(jié)果表明:GO溶液的濃度對薄膜的表面形貌及性能有較大的影響。提高GO溶液的濃度，薄膜表面粗糙度增大、透光性下降、方塊電阻減小。當GO溶液的濃度為0.2mg/mL，提拉三次所得石墨烯薄膜的透過率高于90％(550nm)，方塊電阻小于30kΩ。
　

3、　 考察了熱處理工藝對薄膜還原程度以及導電性能的影響。結(jié)果表明:在600-900℃范圍內(nèi)，熱處理溫度越高還原效果越好，石墨烯薄膜趨向于平整光滑，透光性和導電性均提高。
　　 為進一步提高薄膜的導電性，通過提拉鍍膜工藝在氧化石墨烯薄膜表面鍍上一層納米銀溶膠，再經(jīng)過900℃熱處理后得到納米銀/石墨烯復合薄膜。經(jīng)AFM表征，納米銀成功鑲嵌在石墨烯薄膜上，納米銀的引入使石墨烯薄膜粗糙度增加，透過率略有降低，但是導電性明顯提高，并對其機