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专利号: 2020100461836
申请人: 盐城师范学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种功能化石墨烯卷水伏PN结的制备方法,包括如下步骤:

(1)将100mg氧化石墨烯或者单面选择性氧化石墨烯分散于水中,加入6g氢氧化钠和5g一氯乙酸,超声3h,得到羧基化石墨烯;

(2)将100mg氧化石墨烯或者单面选择性氧化石墨烯分散于100mLDMF中,加入15g乙二胺和5g二环己基碳酰亚胺,在120℃反应48h,得到氨基化石墨烯;

(3)将制备的羧基化石墨烯与氨基化石墨烯石墨烯溶液加热,待到氧化石墨烯溶液煮沸后放入液氮中冷淬,直至溶液完全结冰后将其取出,进行原位冷冻干燥,得到羧基化石墨烯卷与氨基化石墨烯卷;

(4)将羧基化石墨烯卷与氨基化石墨烯卷分别分散在溶剂中得到浆料;

(5)在基底上下涂覆两条氧化石墨烯层,经常规的微波还原处理后得到上电极和下电极;

(6)在基底上设有上电极和下电极的一面,上下各半部分分别涂覆羧基化石墨烯卷浆料与氨基化石墨烯卷浆料,一个区域干燥完全后,再涂覆下一区域,干燥后得到功能化石墨烯卷水伏PN结,可用于湿气发电器件。

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中的氧化石墨烯和单面选择性氧化石墨烯可以由已有方法制备得到,也可直接购买商业产品。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)中的液氮冷淬所需氧化石墨烯溶液的浓度为0.5‑8mg/ml。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(4)中的溶剂为甲醇、乙醇或去离子水,羧基化石墨烯与氨基化石墨烯的浓度为0.1‑10mg/mL。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(5)中的基底为柔性与硬性基底,柔性基底为涤纶树脂膜、聚酰亚胺膜、聚氯乙烯膜、聚丙烯膜、聚四氟乙烯膜或铁氟龙胶带,硬性基底为玻璃、石英或陶瓷。

6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(5)中的上电极与下电极的电极间隔为1‑10cm,其作用为与石墨烯基水伏PN结接触,并作为引出电极。

7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(6)中的干燥时间为1s‑1800s,干燥温度为0‑80℃。

8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(6)中的水伏PN结厚度为0.1‑50μm,湿气发电器件运行的环境湿度应大于70%。