然而，当前对石墨薄膜的探索与研究还处于初期阶段，镀膜方法还存在着 制备工艺复杂、薄膜均匀性差、粗糙度大、制备成本高、难以实现工业化生产 等一系列缺陷。

1。3 本课题的研究内容文献综述

提拉镀膜工艺操作简便、成本低廉、条件温和，在制备高性能薄膜方面大 有可为。其基本流程为将基底匀速下降浸渍在溶液内保持一定时间，再匀速提 拉出来，随着基底表面残余溶剂的逐渐挥发，致密的薄膜便会慢慢浮现出来。 有别于其他镀膜方法，提拉镀膜设备简单、操作方便，所得薄膜均匀度高，尺 寸均一，可用于制备形状复杂的大面积薄膜，易于实现产业化。[10]业内虽有一 些采用提拉法制备石墨烯薄膜尝试，但镀得石墨烯薄膜褶皱较多，粗糙度较 大，相关工艺参数与条件有待进一步优化。[11-13]

 提拉法镀石墨烯薄膜示意图

不难看出，提拉法镀石墨烯薄膜有着巨大的潜力，本课题围绕其展开了广 泛而深刻的探索与讨论，依次在预处理过的载玻片、聚丙烯腈电纺纤维网络和

普通纸张上实现了石墨烯薄膜的构建，并最终开发出了一种新型的、工艺过程 简单的、薄膜形貌可控的、可大面积制备的、有望实现工业化生产的石墨烯薄 膜制备方法。

1。4 本课题的方案设计

1。4。1  石墨烯薄膜的构建

为了以提拉法构建出平整、致密、均匀的石墨烯薄膜，本课题进行了如下 设计：

首先，石墨烯为由单层碳原子密堆而成的二维类蜂窝状晶格结构，这使其 极易团聚而不易形成均匀的分散体系；氧化石墨烯表面则含有诸多含氧基团， 这不但大大增强了其亲水性，而且赋予了其进一步功能化修饰的可能。故出于 实验可行性与后续可开发性方面的考虑，本课题选择在氧化石墨烯的水溶液中 进行基底的提拉以完成镀膜，最终再设法将镀得的氧化石墨烯薄膜还原为石墨 烯薄膜。来`自+优-尔^论:文,网www.youerw.com +QQ752018766-

随后，本课题选择了玻璃载玻片作为镀膜基底。玻璃这种无规则结构的非 晶态固体是极其常用的薄膜基底，具有透光性好、化学稳定性较高、廉价易得 等一系列优点，且其表面处理技术有着悠久的历史。针对玻璃基底，本课题进 行了“表面羟基化”和“硅烷偶联剂功能化”两步预处理。“表面羟基化”即 使用食人鱼(piranha)溶液（由 7:3 的 98%浓硫酸与 30%双氧水混合而成）对载 玻片进行刻蚀，该步骤可除去玻璃表面的有机杂质，同时可以使其表面发生羟 基化。“硅烷偶联剂功能化”即使用 3-氨丙基三乙氧基硅烷的甲苯溶液处理玻 璃基底，该步骤可使基底表面形成一层易与氧化石墨烯上的含氧基团键合的氨 丙基，继而两者可通过自组装过程实现氧化石墨烯的涂覆。[14]