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专利号: 2019103702259
申请人: 天津工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2023-09-13
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种还原氧化石墨烯掺杂碳纳米管柔性透明电极的制备工艺,其特征在于,主要步骤在于将碳纳米管溶液和氧化石墨烯溶液按一定比例超声混合,采用喷涂的方法将混合溶液均匀的喷涂到聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)基底上得到氧化石墨烯掺杂碳纳米管柔性透明电极,而后将适量的超声分散好的还原剂氯化亚锡/乙醇溶液均匀地滴涂或喷涂在上述制备好的薄膜上,适宜温度反应一定时间,并重复数次还原操作,即可形成具有优异性能的氧化石墨烯掺杂碳纳米管透明电极;该制备工艺简单、操作方便,电极导电性能好;在透光度50~90%,面电阻为50~200Ω/sq;通过X射线光电子能谱测试表征薄膜中的氧化石墨烯被还原为还原氧化石墨烯的程度;通过扫描电子显微镜表征表明还原氧化石墨烯薄片不仅在碳纳米管之间起到了很好的桥接作用,而且还起到了降低电极表面粗糙度的作用,二者结合形成了互相叠加的三维结构;

所用还原剂为氯化亚锡/乙醇溶液,其浓度为10%~30%,水浴超声震荡5~30min,超声功率40~150W;

所述还原氧化石墨烯掺杂碳纳米管柔性透明电极的制备方法包括以下步骤:取一定量所述碳纳米管溶液,在其中掺入固含量为碳纳米管0.2~5.0倍的氧化石墨烯溶液,将所配溶液加入到喷枪中,将柔性基底放置在100~120℃的加热基板上,利用喷涂法制备氧化石墨烯掺杂碳纳米管透明电极;

将所述氧化石墨烯掺杂碳纳米管透明电极放置在30~70℃的加热基板上,将所述还原剂0.5~2ml均匀的滴在或喷涂在刚制备的氧化石墨烯掺杂碳纳米管透明电极上,还原时间

2.5~30min,而后取下薄膜在乙醇溶液中浸泡5~20min,涮洗1~4次,重复此方法1~3次;

最后将薄膜放在硝酸溶液中浸泡40min,水洗3次,最终得到所述还原氧化石墨烯掺杂碳纳米管透明电极;

所采用的原料为单壁碳纳米管,其纯度70%~95%,直径小于2nm,长度大于5μm;

所配制的碳纳米管溶液为0.02wt%~0.1wt%;

混合溶液中氧化石墨烯固含量与碳纳米管固含量之比为0.5~5.0;

采用喷涂的方法制备氧化石墨烯掺杂碳纳米管透明电极;

电极中的氧化石墨烯被还原为还原氧化石墨烯,其起到了连接碳纳米管和降低表面粗糙度的作用,二者结合在薄膜中形成相互叠加的三维结构;

电极在基底表面有较强的附着力,在透光率为67%时,面电阻为83Ω/sq,在透光率为

85%时,面电阻为167Ω/sq。