r>[0053]如圖3所示摻雜劑在基底與石墨烯、石墨烯與石墨烯之間的雙層穩(wěn)定摻雜結(jié)構(gòu)，流程如圖8、圖9所不，具體步驟如下:
[0054]所述將摻雜試劑分子包裹在石墨烯與石墨烯之間的步驟具體如下:
[0055]步驟I)將石墨烯通過(guò)CVD法生長(zhǎng)在銅箔上，然后將臨時(shí)基底貼合在所述石墨烯上;
[0056]步驟2)將所述銅箔放入刻蝕液中，對(duì)所述銅箔進(jìn)行刻蝕、水洗、吹干后，得到臨時(shí)基底/石墨烯層樣片，將所述樣片的石墨烯的一面與基底貼合，然后去掉臨時(shí)基底，再將石墨烯面放入摻雜液中進(jìn)行摻雜，水洗、干燥后，得到石墨烯面上設(shè)有摻雜劑的樣片；
[0057]步驟3)將所述石墨烯面上設(shè)有摻雜劑的樣片貼合到另一個(gè)臨時(shí)基底/石墨烯層的樣片上，然后再去掉所述臨時(shí)基底，得到從下到上為依次為基底、石墨烯、摻雜劑及石墨烯順序的樣片形式；
[0058]所述將摻雜試劑分子包裹在基底與石墨烯之間的步驟具體如下:
[0059]1.1)將石墨烯通過(guò)CVD法生長(zhǎng)在銅箔上，然后將臨時(shí)基底貼合在所述石墨烯上；
[0060]1.2)將所述銅箔放入刻蝕液中，對(duì)所述銅箔進(jìn)行刻蝕，得到臨時(shí)基底/石墨烯樣片，再將所述樣片的石墨烯面放入摻雜液中進(jìn)行摻雜，再將進(jìn)行摻雜的石墨烯的一面與基底貼合，然后去掉臨時(shí)基底，得到石墨烯面上設(shè)有摻雜劑的樣片，最終得到從下到上為依次為基底、慘雜劑及石墨稀順序的樣片形式；或者，
[0061]將所述銅箔/石墨烯放入刻蝕液及摻雜液組成的混合液中，同時(shí)進(jìn)行刻蝕及摻雜，再將進(jìn)行摻雜的石墨烯的一面與基底貼合，然后去掉臨時(shí)基底，得到石墨烯面上設(shè)有摻雜劑的樣片，最終得到從下到上為依次為基底、摻雜劑及石墨烯順序的樣片形式。
[0062]實(shí)施例4
[0063]如圖4所示的摻雜劑在基底與石墨烯、石墨烯與石墨烯之間的多層全摻雜結(jié)構(gòu)，具體方法步驟為在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，重復(fù)步驟1.2)得到η層石墨烯面上設(shè)有摻雜劑的樣片，且η層的范圍為2-10層；圖4中，A代表石墨烯及摻雜劑重復(fù)單元。
[0064]實(shí)施例5
[0065]如圖5所示的摻雜劑在基底與石墨烯、石墨烯與石墨烯之間的多層不全摻雜結(jié)構(gòu)，具體方法步驟為在實(shí)施例3的基礎(chǔ)上，在最頂層石墨烯上再疊加η層石墨烯，且η層的范圍為2-10層；圖5中，B代表石墨稀重復(fù)單元。
[0066]實(shí)施例6
[0067]如圖6所示的摻雜劑在石墨烯與石墨烯之間的多層穩(wěn)定全摻雜結(jié)構(gòu)，具體方法步驟為在實(shí)施例2的基礎(chǔ)上，重復(fù)步驟3)，得到η層石墨烯面上設(shè)有摻雜劑的樣片，且η層的范圍為2-10層；圖6中，A代表石墨烯及摻雜劑重復(fù)單元。
[0068]實(shí)施例7
[0069]如圖7所示的石墨烯與石墨烯之間的多層不全摻雜結(jié)構(gòu)，具體方法步驟為在實(shí)施例2的基礎(chǔ)上，在最頂層石墨稀上再疊加η層石墨稀，且η層的范圍為2-10層；圖4中，B代表石墨烯重復(fù)單元。
[0070]上述圖1至圖9中，各標(biāo)號(hào)代表如下:
[0071]I代表石墨烯，2代表銅箔，3代表臨時(shí)基底，4代表刻蝕液，5代表?yè)诫s液，6代表?yè)诫s劑，7代表基底，8代表刻蝕液及摻雜液混合液；
[0072]在圖8中，括號(hào)內(nèi)標(biāo)號(hào)代表具體過(guò)程步驟，如下:
[0073](I)代表臨時(shí)基底固定，如旋涂、噴涂、蒸發(fā)、CVD沉積、貼合等；⑵代表刻蝕；(3)代表?yè)诫s；(4)代表基底貼合；(5)代表去掉臨時(shí)基底，如溶解、剝離、釋放等方法；(6)代表重復(fù)(2)?(5)過(guò)程，得到多層摻雜石墨烯，(7)代表刻蝕、摻雜同步進(jìn)行過(guò)程。
[0074]在圖9中，括號(hào)內(nèi)標(biāo)號(hào)代表具體過(guò)程步驟，如下:
[0075](8)代表臨時(shí)基底固定，如旋涂、噴涂、蒸發(fā)、CVD沉積、貼合等；(9)代表刻蝕銅箔；(10)代表代表水洗、吹干；(11)代表貼合；(12)代表去掉臨時(shí)基底，如溶解、剝離、熱釋放等方法；(13)代表?yè)诫s過(guò)程，如浸泡、噴涂、旋涂、滴涂等；(14)代表水洗、干燥；(15)代表代表貼合第二層處于臨時(shí)基底上的石墨烯薄膜，得到雙層摻雜結(jié)構(gòu)；(16)代表去掉臨時(shí)基底，如溶解、剝離、熱釋放等方法；(17)代表執(zhí)行重復(fù)操作單元，得到多層摻雜結(jié)構(gòu)。
[0076]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種石墨烯的穩(wěn)定摻雜方法，其特征在于:包括將摻雜試劑分子包裹在石墨烯與石墨烯之間的步驟和/或?qū)诫s試劑分子包裹在基底與石墨烯之間的步驟；其中， 所述將摻雜試劑分子包裹在石墨烯與石墨烯之間的步驟具體如下: 步驟I)將石墨烯通過(guò)CVD法生長(zhǎng)在銅箔上，然后將臨時(shí)基底貼合在所述石墨烯上； 步驟2)將所述銅箔放入刻蝕液中，對(duì)所述銅箔進(jìn)行刻蝕、水洗、吹干后，得到臨時(shí)基底/石墨烯層樣片，將所述樣片的石墨烯的一面與基底貼合，然后去掉臨時(shí)基底，再將石墨烯面放入摻雜液中進(jìn)行摻雜，水洗、干燥后，得到石墨烯面上設(shè)有摻雜劑的樣片； 步驟3)將所述石墨烯面上設(shè)有摻雜劑的樣片貼合到另一個(gè)臨時(shí)基底/石墨烯層的樣片上，然后再去掉所述臨時(shí)基底，得到從下到上為依次為基底、石墨烯、摻雜劑及石墨烯順序的樣片形式； 所述將摻雜試劑分子包裹在基底與石墨烯之間的步驟具體如下: 1.1)將石墨烯通過(guò)CVD法生長(zhǎng)在銅箔上，然后將臨時(shí)基底貼合在所述石墨烯上； 1.2)將所述銅箔放入刻蝕液中，對(duì)所述銅箔進(jìn)行刻蝕，得到臨時(shí)基底/石墨烯樣片，再將所述樣片的石墨烯面放入摻雜液中進(jìn)行摻雜，再將進(jìn)行摻雜的石墨烯的一面與基底貼合，然后去掉臨時(shí)基底，得到石墨烯面上設(shè)有摻雜劑的樣片，最終得到從下到上為依次為基底、摻雜劑及石墨烯順序的樣片形式；或者， 將所述銅箔/石墨烯放入刻蝕液及摻雜液組成的混合液中，同時(shí)進(jìn)行刻蝕及摻雜，再將進(jìn)行摻雜的石墨烯的一面與基底貼合，然后去掉臨時(shí)基底，得到石墨烯面上設(shè)有摻雜劑的樣片，最終得到從下到上為依次為基底、摻雜劑及石墨烯順序的樣片形式。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨烯的穩(wěn)定摻雜方法，其特征在于:在將摻雜試劑分子包裹在石墨烯與石墨烯之間的步驟中，重復(fù)步驟3)，得到η層石墨烯面上設(shè)有摻雜劑的樣片，且η層的范圍為2?10層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨烯的穩(wěn)定摻雜方法，其特征在于:在將摻雜試劑分子包裹在石墨稀與石墨稀之間的步驟中，在最頂層石墨稀上再疊加η層石墨稀，且η層的范圍為2?10層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨烯的穩(wěn)定摻雜方法，其特征在于:在將摻雜試劑分子包裹在基底與石墨烯之間的步驟中，重復(fù)步驟1.2)，得到η層石墨烯面上設(shè)有摻雜劑的樣片，且η層的范圍為2?10層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨烯的穩(wěn)定摻雜方法，其特征在于:在將摻雜試劑分子包裹在石墨烯與石墨烯之間的步驟和將摻雜試劑分子包裹在基底與石墨烯之間的步驟組合中，在最頂層石墨稀上再疊加η層石墨稀，且η層的范圍為2?10層。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的石墨烯的穩(wěn)定摻雜方法，其特征在于:將臨時(shí)基底固定在所述石墨烯上的具體方法包括旋涂、噴涂、蒸發(fā)、CVD沉積或貼合中的任意一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的石墨烯的穩(wěn)定摻雜方法，其特征在于:所述去掉臨時(shí)基底的具體方法包括溶解、剝離或熱釋放中的任意一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的石墨烯的穩(wěn)定摻雜方法，其特征在于:所述進(jìn)行摻雜的具體方法包括浸泡、噴涂、旋涂或滴涂中的任意一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的石墨烯的穩(wěn)定摻雜方法，其特征在于:所述摻雜液中摻雜劑的有效成分為二氧化氮、氯化金、氯金酸、濃硝酸、萘二胺、2，3，5,6-四氟-7，7’，8，8’ -四氰二甲基對(duì)苯醌，過(guò)硫酸銨、乙二胺、三乙烯四胺、咪唑類化合物及其衍生物、三唑類化合物及全體衍生物、四唑類化合物及其衍生物、苯并咪唑及其衍生物、雙三氟甲基磺酰亞胺中的任意一種或兩種以上的混合；所述摻雜液中的溶劑為水、乙醇、二氯甲烷、硝基甲烷、氯仿、丙酮、N，N-二甲基甲酰胺，二甲亞砜，乙二醇，丙三醇中的任意一種或兩種以上的混合；所述摻雜劑濃度為0.0Ol?lg/L。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的石墨烯的穩(wěn)定摻雜方法，其特征在于:所述刻蝕液中刻蝕劑的主要成分為氯化鐵、硝酸鐵、過(guò)硫酸銨、硫酸、雙氧水、氯化銅、氯化銨、氨水、氫氧化鈉中的任意一種或兩種以上的混合，所述刻蝕劑的濃度為0.05?3.00g/Lo
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種石墨烯的穩(wěn)定摻雜方法，包括將摻雜試劑分子包裹在石墨烯與石墨烯之間的步驟和/或?qū)诫s試劑分子包裹在基底與石墨烯之間的步驟，將摻雜試劑分子包裹在基底與石墨烯之間的步驟中使用臨時(shí)基底。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的摻雜效果，均是將摻雜劑分子覆蓋在石墨烯層與基底層之間，避免了空氣與摻雜劑分子直接接觸，長(zhǎng)期保持摻雜劑分子在石墨烯表面的原始摻雜狀態(tài)，從而可以保持摻雜效果的長(zhǎng)期穩(wěn)定。
【IPC分類】C01B31-04
【公開(kāi)號(hào)】CN104528698
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410803300
【發(fā)明人】黃德萍, 姜浩, 朱鵬, 李占成, 張永娜, 高翾, 史浩飛
【申請(qǐng)人】重慶墨?？萍加邢薰? 中國(guó)科學(xué)院重慶綠色智能技術(shù)研究院
【公開(kāi)日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2014年12月22日