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Title:
COMPOSITE CONDUCTIVE FILM FORMED BY GRAPHENE AND METAL NANOWIRES, MANUFACTURING METHOD THEREOF, AND APPLICATION THEREOF FOR MANUFACTURING TRANSPARENT CONDUCTIVE FILM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2013/170755
Kind Code:
A1
Abstract:
A composite conductive film formed by graphene and metal nanowires, a manufacturing method thereof, and an application thereof for manufacturing a transparent conductive film. A composite conductive film formed by graphene and metal nanowires or by a material containing graphene and metal nanowires, a manufacturing method thereof, and an application thereof are provided. The obtained composite conductive film can be used for manufacturing a series of composite material products, for example, a transparent conductive film having excellent performances. The composite conductive film has a simple manufacturing process, low cost and wide application range.

Inventors:
LI WEISHI (CN)
ZHAO FUGANG (CN)
Application Number:
PCT/CN2013/075673
Publication Date:
November 21, 2013
Filing Date:
May 15, 2013
Export Citation:
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Assignee:
SHANGHAI INST ORGANIC CHEM (CN)
International Classes:
H01B5/14; H01B1/04; H05B33/26
Domestic Patent References:
WO2012042492A22012-04-05
Foreign References:
CN102021573A2011-04-20
Other References:
YU ZHU ET AL.: "Rational Design of Hybrid Graphene Films for High-Performance Transparent Electrodes.", ACSNANO., vol. 5, no. 8, August 2011 (2011-08-01), pages 6427 - 6477
Attorney, Agent or Firm:
XU & PARTNERS, LLC. (CN)
上海一平知识产权代理有限公司 (CN)
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Claims:
权 利 要 求

1、 一种复合导电膜, 其特征在于, 由石墨烯与金属纳米线溶液复合而成, 其 中, 所述的石墨烯和金属纳米线的重量比为 1 : 0.001〜1000。

2、根据权利要求 1所述的复合导电膜的材料, 其特征是石墨烯和金属纳米线 的重量比为 1: 0.01〜100。

3、根据权利要求 1所述的复合导电膜的材料, 其特征是所述的金属纳米线指 铜、 银或金的金属纳米线。

4、一种根据权利要求 1所述的复合导电膜的制备方法, 其特征是通过下述步 骤获得:

(1) 将石墨烯分散于溶剂中;

(2) 将金属纳米线分散于溶剂中;

(3) 混合步骤 (1 ) 的石墨烯溶液和 (2) 的金属纳米线溶液, 石墨烯和金属 纳米线固含量重量比为 1 : 0.001〜1000;

(4) 微孔滤膜下过滤步骤 (3 ) 的溶液。

5、 根据权利要求 4所述的方法, 其特征是步骤 (1 ) 或 (2 ) 中所述的溶剂为 水、 醇类、 酮类、 酰胺类、 酯类、 垸烃类、 芳烃类、 卤代烃类或卤代芳烃类。

6、 根据权利要求 4所述的方法, 其特征是步骤 (3 ) 中所述的石墨烯和金属 纳米线固含量重量比为 1 : 0.01〜100。

7、 根据权利要求 4所述的方法, 其特征是步骤 (4) 中所述的微孔滤膜为氧 化铝膜、 纤维素酯膜、 尼龙膜、 聚醚砜膜、 聚碳酸酯膜、 聚四氟乙烯膜或聚偏氟 乙烯膜, 微孔直径为 0.2〜0.8 μ ιη。

8、 一种如权利要求 1所述的复合导电膜用于制备透明导电膜。

9、根据权利要求 8所述的复合导电膜的用途, 其特征是将权利要求 1获得的 滤膜材料支撑的复合导电膜过滤物经过蚀刻, 蚀掉微孔滤膜后, 转移至玻璃或聚 合物的透明基底上。

10、 根据权利要求 9所述的用途, 其特征是所述的透明聚合物包括聚烯烃、 聚酯、 聚酰胺、 聚酰亚胺、 聚碳酸酯、 聚芳醚酮、 聚卤代烯烃、 聚丙烯酸酯类、 环氧树脂、 酚醛树脂、 聚砜类、 不饱和树脂或聚胺酯塑料。

11、根据权利要求 10所述的用途, 其特征是所述的透明聚合物为对苯二甲酸 乙二醇酯、 无色透明聚酰亚胺、 聚甲基丙烯酸甲酯、 聚氯乙烯、 聚乙烯, 聚丙烯。

12、 根据权利要求 8所述的用途, 其特征是所述的蚀刻和转移方法, 根据权 利要求 7所述的微孔滤膜的不同而不同:

(1) 微孔滤膜为氧化铝滤膜时, 将氧化铝膜支撑的复合导电膜小心置于碱液 中, 待滤膜溶解后, 将漂浮在溶液中复合导电膜转移至玻璃或透明聚合物基底上, 得到透明导电膜; 所述的碱液为氢氧化钠或氢氧化钾溶液, 浓度范围 0.0001〜10 M, 优选 0·001〜1 Μ;

(2) 微孔滤膜为无氟聚合物滤膜时, 将聚合物滤膜支撑的复合导电材料导电 膜面铺展在玻璃或透明聚合物基底上, 置于溶剂蒸汽中, 待上层的滤膜溶解蚀刻 后, 溶剂小心洗涤透明导电膜; 所述的溶剂优选丙酮或二氯甲垸;

(3) 微孔滤膜为含氟聚合物时, 将导电膜面铺展在选用的透明基底上, 置于 醇类溶剂蒸汽中, 待膜层充分湿润后, 撕去滤膜, 得到透明导电膜; 所述的醇类 溶剂优选甲醇或乙醇。

13、 一种复合导电膜, 其特征在于, 所述复合导电膜包括选自下组的材料, 或所述的复合导电膜是用包括选自下组的材料作为原料制备的:

(a) 石墨烯; 和

(b) 金属纳米线。

14、 如权利要求 13所述的复合导电膜, 其特征在于, 所述的金属纳米线选自 下组: 铜纳米线、 银纳米线、 金纳米线, 或其组合。

15、 如权利要求 13所述的复合导电膜, 其特征在于, 所述的复合导电膜还可 包括辅助材料。

16、 如权利要求 1或 13所述的复合导电膜, 其特征在于, 所述的石墨烯和金 属纳米线是一体的。

17、 一种如权利要求 13-16任一所述的复合导电膜的制备方法, 其特征在于, 所述方法包括步骤 (1)〜(3):

(1) 提供一具有石墨烯的分散体;

(2) 提供一具有金属纳米线的分散体;

(3) 混合步骤 (1)的具有石墨烯的分散体和 (2)的具有金属纳米线的分散体, 形 成分散体混合物;

(4) 将步骤 (3)的分散体混合物成膜, 从而得到复合导电膜。

18、 如权利要求 17所述的方法, 其特征在于, 所述成膜包括步骤: 微孔滤膜 下过滤步骤 (3)得到的分散体混合物, 得到复合导电膜。

19、 如权利要求 17 所述的方法, 其特征在于, 所述步骤 (3)可包括步骤 (3a) 和(3b):

(3a) 提供一具有辅助试剂的分散体混合物; 和

(3b) 将所述具有辅助试剂的分散体混合物与所述步骤 (1)的具有石墨烯的分 散体混合物和 (2)的具有金属纳米线的分散体混合物一并混合, 并使其成膜。

20、 如权利要求 17所述的方法, 其特征在于, 所述方法具有选自下组的一个 或多个特征:

所述微孔滤膜选自下组: 氧化铝膜、 纤维素酯膜、 尼龙膜、 聚醚砜膜、 聚碳 酸酯膜、 聚四氟乙烯膜, 或聚偏氟乙烯膜; 和 /或

所述微孔滤膜的微孔直径为 0.8μιη, 较佳地为 0.2〜0.8μιη。

21、 如权利要求 13所述的复合导电膜的用途, 其特征在于, 用于制备具有所 述复合导电膜的制品。

22、 一种复合材料制品, 其特征在于, 所述制品具有如权利要求 13-16任一 所述的复合导电膜。

23、 如权利要求 22所述的复合材料制品的制法, 其特征在于, 包括步骤: (i)提供一基底;

(iiM吏所述的复合导电膜在所述基底上成膜。

24、 如权利要求 23所述的制法, 其特征在于, 所述基底是透明基底。

25、 如权利要求 23所述的制法, 其特征在于, 所述制法还包括步骤: 对所述 复合导电膜进行蚀刻。

Description:
石墨烯和金属纳米线复合的导电膜、 制备方法及其用于

制备透明导电膜的用途

技术领域

本发明涉及一种可用于制备透明导电膜的复合 导电膜、 制备方法以及用于制 备透明导电膜的用途。 背景技术

透明导电膜是一类兼有透明性和导电性双重功 能的膜材料, 广泛应用于光电 器件领域, 如平板显示器、 发光二极管、 触摸控制屏、 低辐射视窗、 以及薄膜太 阳能电池等。 目前, 商品化的透明导电薄膜主要是基于氧化铟锡 (ιτο) 材料, 通 过磁控溅射沉积在玻璃或透明聚合物基底上制 得的,具有较低的表面方块电阻(Rs 〜10 Ω/口) 和较高的可见光透过率 (550 nm下光透过率 > 80% ) 。 但是, IT0中 所用的金属铟是稀缺元素, 自然储量有限, 即将消耗殆尽, 更不用说随着近期平 板显示、 触摸屏和薄膜太阳能电池组件市场的快速扩张 , 更加剧了这一趋势。 这 些因素导致了 IT0价格高昂, 在近几年更是节节攀升, 在 2002至 2010年间涨了 近八倍。 此外, IT0材料质硬性脆, 不耐弯曲; 成熟的制备方法需要高真空条件, 设备要求高, 效率低 (如磁控溅射法的效率仅为 30 % ), 不利于在大面积和柔性 薄膜器件中的应用。 因此, 开发一种不受资源控制, 价廉易得, 高性能的透明导 电材料及其导电膜的制备方法对于光电器件领 域的可持续发展至关重要, 具有重 大的科学、 经济和社会意义。

迄今为止, 已有开发出多种可用于制备透明导电膜的材料 体系, 比如 A1惨杂 的 ZnO材料 (AZ0)、 碳纳米管、 石墨烯、 导电高分子、 金属纳米线等。 但是, 基于 这些材料体系制备的透明导电膜的综合性能还 不能和 IT0 膜相媲美。 比如, AZ0 膜具有较好的透明度和较低的表面方块电阻, 但是和 IT0材质一样同样存在硬脆 和需要高设备条件等弱点, 更重要的是其化学和环境稳定性较差。 碳纳米管和石 墨烯是碳纳米材料的典型代表。 碳纳米管是一维导电的材料, 有金属性和半导体 性之分。 目前的制备方法基本得到的是金属性和半导体 性混杂的碳纳米管, 两者 难以分离, 导致体系复杂, 表面方块电阻较大。 而且, 一般制备得到的碳纳米管 相互缠结在一起, 需要通过物理或化学的方法将其分离, 才能制备获得透明的导 电膜。

石墨烯是单原子层厚二维平面性碳材料,具有 非常优异的电学性能和透明性, 室温下具有极高的双极性载流子迁移率。 理想的大面积连续石墨烯单层膜具有很 好的导电性和透明度, 但目前还没有技术可以制备获得。 因此, 目前用于透明导 电膜制备的石墨烯是通过基于化学沉积法制备 、 化学氧化还原法、 溶液法剥离制 备的, 单片层尺寸都在微米级以下。 而且, 石墨烯透明导电膜基本上需要通过石 墨烯片层间相互配合而导电的, 由于片层间存在较大缺陷, 接触电阻大, 导致石 墨烯的透明导电膜同时难以实现较低的表面方 块电阻和较高的透明度。 比如, 现 有技术 (如中国专利公开号 CN101859858 , CN101901640A) 中所描述的石墨烯透 明电极, 当光透过率大于 80 %时, 表面方块电阻都大于 1 kQ/口。

最近, 基于金属纳米线的研究成果是此领域的重大突 破。基于 Ag纳米线的透 明导电膜, 可以实现 80 %的 550 讓下光透过率, 同时表面方块电阻低于 50 Ω/口 (Can-Zhong Lu, et al. Adv. Ma ter. 2010, 22, 4484 ; John C. Mel lo, et al . Adv. Ma ter. 2011, 23, 4371 ; Yi Cui, et al. ACS Nano 2010, 4, 2955 ; Jonathan N. Col eman, et al. 2009, <?, 1767. )。 但是, Ag本身也是一种贵金属, 价 格成本高。 而较廉价的 Cu纳米线透明导电膜, 当 550 nm光透过率为 80%时, 表 面方块电阻为 50- 100 Ω/口或者更高 (Benjamin J. Wi ley, et al . Adv. Ma ter. 2010, 22, 3558; Adv. Ma ter. 2011, 23, 4798. ), 不能满足实际应用。 因此, 寻找一种性能和 IT0膜相当, 同时价格低廉的透明导电膜是此领域具有挑战 性的 课题。 发明内容

本发明首先提供了一种性能优异的可用于制备 透明电极导电膜的复合导电膜 及其制备方法。

本发明其次提供了上述复合导电膜的用途。

本发明还提供了用所述导电膜制备的制品, 及其制备方法。 本发明的第一方面, 提供了一种复合导电膜, 所述的复合导电膜由石墨烯与 金属纳米线溶液复合而成,其中,所述的石墨 烯和金属纳米线的重量比为 1 :0.001〜 1000。

在另一优选例中, 所述石墨烯和金属纳米线的重量比为 1 : 0.01〜100。

在另一优选例中, 所述的金属纳米线指铜、 银或金的金属纳米线。

本发明的第二方面, 提供了一种如本发明第一方面所述的复合导电 膜的制备 方法, 所述方法通过下述步骤获得:

(1) 将石墨烯分散于溶剂中;

(2) 将金属纳米线分散于溶剂中;

(3) 混合步骤 (1 ) 的石墨烯溶液和 (2 ) 的金属纳米线溶液, 石墨烯和金属 纳米线固含量重量比为 1 : 0.001〜1000; (4) 微孔滤膜下过滤步骤 (3 ) 的溶液。

在另一优选例中, 步骤 (1 ) 或 (2) 中所述的溶剂为水、 醇类、 酮类、 酰胺 类、 酯类、 垸烃类、 芳烃类、 卤代烃类或卤代芳烃类。

在另一优选例中, 步骤(3 )中所述的石墨烯和金属纳米线固含量重量比 1: 在另一优选例中, 步骤 (4) 中所述的微孔滤膜为氧化铝膜、 纤维素酯膜、 尼 龙膜、聚醚砜膜、聚碳酸酯膜、聚四氟乙烯膜 或聚偏氟乙烯膜,微孔直径为 0.2〜0.8 μ m。

本发明的第三方面, 提供了一种本发明第一方面所述的复合导电膜 用于制备 透明导电膜的用途。

在另一优选例中, 将本发明第一方面获得的滤膜材料支撑的复合 导电膜过滤 物经过蚀刻, 蚀掉微孔滤膜后, 转移至玻璃或聚合物的透明基底上。

在另一优选例中, 所述的透明聚合物包括聚烯烃、 聚酯、 聚酰胺、 聚酰亚胺、 聚碳酸酯、 聚芳醚酮、 聚^代烯烃、 聚丙烯酸酯类、 环氧树脂、 酚醛树脂、 聚砜 类、 不饱和树脂或聚胺酯塑料。

在另一优选例中, 所述的透明聚合物为对苯二甲酸乙二醇酯、 无色透明聚酰 亚胺、 聚甲基丙烯酸甲酯、 聚氯乙烯、 聚乙烯, 聚丙烯。

在另一优选例中,所述的蚀刻和转移方法根据 所述的微孔滤膜的不同而不同:

(1) 微孔滤膜为氧化铝滤膜时, 将氧化铝膜支撑的复合导电膜小心置于碱液 中, 待滤膜溶解后, 将漂浮在溶液中复合导电膜转移至玻璃或透明 聚合物基底上, 得到透明导电膜; 所述的碱液为氢氧化钠或氢氧化钾溶液, 浓度范围 0.0001〜10 M, 优选 0·001〜1 M。

(2) 微孔滤膜为无氟聚合物滤膜时, 将聚合物滤膜支撑的复合导电材料导电 膜面铺展在玻璃或透明聚合物基底上, 置于溶剂蒸汽中, 待上层的滤膜溶解蚀刻 后, 溶剂小心洗涤透明导电膜; 所述的溶剂优选丙酮或二氯甲垸;

(3) 微孔滤膜为含氟聚合物时, 将导电膜面铺展在选用的透明基底上, 置于 醇类溶剂蒸汽中, 待膜层充分湿润后, 撕去滤膜, 得到透明导电膜; 所述的醇类 溶剂优选甲醇或乙醇。

本发明的第五方面, 提供了一种复合导电膜, 所述复合导电膜包括选自下组 的材料, 或所述的复合导电膜是用包括选自下组的材料 作为原料制备的:

(a) 石墨烯; 和

(b) 金属纳米线。

在另一优选例中, 所述的金属纳米线选自下组: 铜纳米线、 银纳米线、 金纳 米线, 或其组合。 在另一优选例中, 所述石墨烯和金属纳米线固含量重量比为 1 :0.001〜1000; 较佳地为 1 :0.01〜100。

在另一优选例中, 所述的石墨烯和金属钠米线是一体的。

在另一优选例中, 所述的复合导电膜还可包括辅助材料。

在另一优选例中, 所述的辅助材料是辅助性分散试剂。

在另一优选例中, 所述的辅助性分散试剂是聚合物和 /或表面活性剂。

在另一优选例中, 所述的聚合物是水溶性聚合物。

在另一优选例中, 所述的水溶性聚合物选自下组: 聚苯乙烯磺酸钠及其与聚 (3,4-乙撑二氧噻吩)的复合物、 磺化聚醚醚酮类、 聚丙烯酸类、 聚丙烯酰胺类、 聚 乙烯醇, 或其组合。

在另一优选例中, 所述的表面活性剂选自下组: 季铵盐类表面活性剂、 羧酸 类表面活性剂、 寡聚乙二醇类, 或其组合。

本发明的第六方面, 提供了一种本发明第五方面所述的复合导电膜 的制备方 法, 所述方法包括步骤 (1)〜(3):

(1) 提供一具有石墨烯的分散体;

(2) 提供一具有金属纳米线的分散体;

(3) 混合步骤 (1)的具有石墨烯的分散体和 (2)的具有金属纳米线的分散体, 形 成分散体混合物;

(4) 将步骤 (3)的分散体混合物成膜, 从而得到复合导电膜。

在另一优选例中, 所述成膜包括步骤: 微孔滤膜下过滤步骤 (3)得到的分散体 混合物, 得到复合导电膜。

在另一优选例中, 所述步骤 (3)的混合溶液中, 石墨烯和金属纳米线固含量重 量比为 1 :0.001-1000; 较佳地为 1 :0.01〜100。

在另一优选例中, 所述的具有石墨烯的分散体通过以下方法制备 : 将石墨烯 分散于溶剂中。

在另一优选例中, 所述的用于分散石墨烯的溶剂选自下组: 水、 醇类、 酮类、 酰胺类、 酯类、 垸烃类、 芳烃类、 卤代烃类、 卤代芳烃类, 或其组合。

在另一优选例中, 所述的具有金属纳米线的分散体通过以下方法 制备: 将金 属纳米线分散于溶剂中。

在另一优选例中, 所述的用于分散金属纳米线的溶剂选自下组: 水、 醇类、 酮类、 酰胺类、 酯类、 垸烃类、 芳烃类、 卤代烃类、 卤代芳烃类, 或其组合。

在另一优选例中, 所述步骤 (3)可包括步骤 (3a)和 (3b):

(3a) 提供一具有辅助试剂的分散体混合物; 和

(3b) 将所述具有辅助试剂的分散体混合物与所述步 骤 (1)的具有石墨烯的分 散体混合物和 (2)的具有金属纳米线的分散体混合物一并混合 , 并使其成膜。

在另一优选例中, 所述的具有辅助试剂的分散体混合物通过以下 方法制备: 将辅助试剂分散于溶剂中。

在另一优选例中, 所述的用于分散辅助试剂的溶剂选自下组: 水、 醇类、 酮 类、 醚类、 砜类、 酰胺类, 或其组合。

在另一优选例中, 所述方法具有选自下组的一个或多个特征:

所述微孔滤膜选自下组: 氧化铝膜、 纤维素酯膜、 尼龙膜、 聚醚砜膜、 聚碳 酸酯膜、 聚四氟乙烯膜, 或聚偏氟乙烯膜; 和 /或

所述微孔滤膜的微孔直径为 0.8μιη, 较佳地为 0.2〜0.8μιη。

本发明的第七方面,提供了一种如本发明第五 方面所述的复合导电膜的用途, 所述复合导电膜用于制备具有所述复合导电膜 的制品。

在另一优选例中, 所述的制品是透明导电膜。

在另一优选例中, 所述的制品选自下组: 太阳能电池电极、 平板导电膜、 太 阳能电池器件、 平板显示器、 发光二极管、 触摸控制屏、 低辐射视窗、 太阳能电 池电极、 印刷电路, 电磁屏蔽器、 电磁干扰器件。

在另一优选例中, 所述的复合导电膜可作为导电材料。

本发明的第八方面, 提供了一种复合材料制品, 所述制品具有如本发明第五 方面所述的复合导电膜。

在另一优选例中, 所述的制品选自下组: 透明导电膜、 太阳能电池电极、 平 板导电膜、 太阳能电池器件、 平板显示器、 发光二极管、 触摸控制屏、 低辐射视 窗、 薄膜太阳能电池、 印刷电路, 电磁屏蔽器、 电磁干扰器件。

本发明的第九方面, 提供了一种如本发明第八方面所述的复合材料 制品的制 法, 包括步骤:

(i)提供一基底;

(iiM吏所述的复合导电膜在所述基底上成膜。

在另一优选例中, 所述步骤 (ii)为将所述复合导电膜转移至所述基底上。

在另一优选例中, 所述基底是透明基底。

在另一优选例中, 所述的透明基底是玻璃或透明聚合物。

在另一优选例中, 所述的透明聚合物选自下组: 聚烯烃、 聚酯、 聚酰胺、 聚 酰亚胺、 聚碳酸酯、 聚芳醚酮、 聚^代烯烃、 聚丙烯酸酯类、 环氧树脂、 酚醛树 月旨、 聚砜类、 不饱和树脂、 聚胺酯塑料, 或其组合。

在另一优选例中, 所述的透明聚合物选自下组: 聚对苯二甲酸乙二醇酯、 无 色透明聚酰亚胺、 聚甲基丙烯酸甲酯、 聚氯乙烯、 聚乙烯、 聚丙烯, 或其组合。

在另一优选例中, 所述制法还包括步骤: 对所述复合导电膜进行蚀刻。 在另一优选例中, 所述蚀刻步骤用于去除复合导电膜表面的微孔 滤膜。

在另一优选例中, 当所述微孔滤膜为氧化铝滤膜时, 所述蚀刻步骤包括: 将 氧化铝膜支撑的复合导电膜小心置于碱液中, 待滤膜溶解后, 将漂浮在溶液中复 合导电膜转移至玻璃或透明聚合物基底上, 得到透明导电膜; 其中, 所述的碱液 为氢氧化钠或氢氧化钾溶液, 浓度范围 0.0001〜10 M, 优选 0.001〜1 M。

在另一优选例中, 当所述微孔滤膜为无氟聚合物滤膜时, 所述蚀刻步骤包括: 将聚合物滤膜支撑的复合导电材料导电膜面铺 展在玻璃或透明聚合物基底上, 置 于溶剂蒸汽中, 待上层的滤膜溶解蚀刻后, 溶剂小心洗涤透明导电膜; 其中, 所 述的溶剂优选丙酮或二氯甲垸;

在另一优选例中, 当所述微孔滤膜为含氟聚合物时, 所述蚀刻步骤包括: 将 导电膜面铺展在选用的透明基底上, 置于醇类溶剂蒸汽中, 待膜层充分湿润后, 撕去滤膜, 得到透明导电膜; 其中, 所述的醇类溶剂优选甲醇或乙醇。 应理解, 在本发明范围内中, 本发明的上述各技术特征和在下文 (如实施例) 中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合 ,从而构成新的或优选的技术方案。 限于篇幅, 在此不再一一累述。 附图说明

图 1和图 2为实施例 1所制备的石墨烯 /铜纳米线复合导电材料的扫描电子显 微镜照片。

图 3和图 4为实施例 8所制备的石墨烯 /铜纳米线复合导电材料的扫描电子显 微镜照片。

图 5和图 6为实施例 13所制备的石墨烯 /银纳米线复合导电材料的扫描电子 显微镜照片。

图 7为实施例 17所制备的玻璃基底石墨烯 /铜纳米线复合透明导电膜的照片。 图 8为实施例 24所制备的 PET基底石墨烯 /铜纳米线复合透明导电膜的照片。 图 9为实施例 28所制备的 PET基底石墨烯 /银纳米线复合透明导电膜的照片。 具体实施方式

本发明人经过长期而深入的研究,意外地发现 ,采用石墨烯和金属纳米线为原料 制成的复合材料导电膜具有良好的光学、 电学性能。所述的复合材料导电膜用于制备 透明导电膜, 具有价格低廉, 原料易得, 工艺简便, 产品性能优异等优点。 基于上述 发现, 发明人完成了本发明。 术语

如本文所用, 术语 "复合导电膜"、 "复合导电材料" 、 "导电膜材料"可互换 使用, 均指本发明的复合材料制备的导电膜。 在本发明的优选例中, 所述的导电膜可 以位于一表面。 在本文中"复合"是指金属纳米线和石墨烯之间 紧邻联接, 包括物理接 触、 电接触等。

如本文所用, "石墨烯和金属钠米线是一体的"指在复合导电 中, 金属钠米线和 石墨烯是混杂或混合的, 而不是分层的结构。

术语"金属纳米线"指由金属单质、 合金、 电镀金属或金属化合物 (如金属氧化物) 形成的纳米线。 适当的金属纳米线包括但不限于银纳米线、 金纳米线, 铜纳米线、 镍纳 米线、 铝纳米线、 锌纳米线、 镀金的银纳米线、 铂纳米线和钯纳米线。 金属纳米线具有 大于 10 , 优选大于 50 , 更优选大于 100 的长宽比 (或长径比), 长度大于 500nm , 或 者大于 1 μ m , 或者大于 10 μ m, 优选为 5 - 5000 μ m, 并且直径 (;或截面)约 5 - 5000nm。 在某些实施例中, 金属纳米线长约 5 - 300 m 并且直径约 20 - 2000nm。 在本文中, 长 宽比指的是纳米结构的长度和宽度 (或者直径)之间的比例。

术语 "石墨烯"指 sp2杂化的碳原子构成的单层和不多于 10层的少层片状碳单质, 及其相关化学衍生物,包括但不限于氧化、氟 化衍生物。片层尺寸具有 0.0001〜10000 平 方微米, 优选 0.01〜100平方微米。合适的石墨烯可由但不限 石墨物理剥离、化学气相 沉积、 石墨氧化还原法制备获得。

术语 "成膜" 指本发明的复合导电膜在基底表面形成, 或本发明的复合导电 膜与基底表面附着并结合的过程。

术语 "微孔滤膜的微孔直径" 、 "滤膜孔径" 可互换使用, 均指微孔滤膜的 微孔的直径。 复合导电膜

本发明提供了一种性能优异, 可用于制备透明电极导电膜的复合导电膜。 所 述导电膜包括两种或两种以上的导电材料, 或者所述的导电膜是用两种或两种以 上的导电材料复合而成的, 其中, 所述的导电膜包含至少一种具有二维平面导电 能力的导电材料, 以及至少一种具有一维导电能力的导电材料。

在本发明中, 所述的导电膜包括选自下组的材料: (a) 石墨烯; 和 (b) 金属纳 米线。

其中, 所述的金属纳米线的种类没有特别限制, 可以是任何金属或金属合金 纳米线。 优选的例子是铜纳米线、 银纳米线和 /或金纳米线, 或铜、 银、 金中一种 或多种金属的合金纳米线。

在所述的复合导电膜中,所述的石墨烯和金属 纳米线的比例没有特别的限制, 在本发明的优选例中, 两者的复合重量比可以是石墨烯:金属纳米线 = 1 :0.001

-1000, 更佳地为 1 :0.01〜100。

在本发明的复合导电膜中, 亦可添加其他辅助材料, 以改善所述复合导电膜 的性质。 一种优选的辅助材料是辅助性分散剂, 所述的辅助型分散剂可以是 (但并 不限于): 聚合物, 和 /或表面活性剂等。

其中, 所述的聚合物可以是水溶性聚合物, 包括 (但并不限于): 聚苯乙烯磺 酸钠及其与聚 (3,4-乙撑二氧噻吩)的复合物、 磺化聚醚醚酮类、 聚丙烯酸类、 聚丙 烯酰胺类、 聚乙烯醇, 或其组合。

所述的表面活性剂可以是 (但并不限于)选自下组的表面活性剂: 季铵盐类表 面活性剂、 羧酸类表面活性剂、 寡聚乙二醇类, 或其组合。 复合导电膜的制备

本发明的复合导电膜的制备方法主要包括: 提供各组分成分的分散体溶液; 将各个溶液混合使其反应; 用本领域常规技术手段使反应得到的混合物成 膜。 具 体地, 本发明的复合导电膜的制备方法包括步骤 (1)〜(3):

(1) 提供一具有石墨烯的分散体;

(2) 提供一具有金属纳米线的分散体;

(3) 混合步骤 (1)的石墨烯溶液和 (2)的金属纳米线溶液, 并使其成膜; 所述成膜过程可以通过任何常规方法, 如真空抽滤法, 溶液铸膜法、 旋涂法、 滴涂法、 涂布法、 印刷法、 喷涂法等。 在本发明的优选例中, 所述的成膜过程可 以通过下列步骤 (4)或步骤 (5)的方法进行:

(4) 微孔滤膜下过滤步骤 (3)得到的溶液; 或

(5) 将 (3)中得到的溶液直接铺展在透明基底上, 溶剂干后得到透明导电膜。 在另一优选例中, 所述步骤 (3)的混合溶液中, 石墨烯和金属纳米线固含量重 量比为 1 :0.001-1000; 较佳地为 1 :0.01〜100。

在另一优选例中, 所述的具有石墨烯的分散体通过以下方法制备 : 将石墨烯 分散于溶剂中。

在另一优选例中, 所述的用于分散石墨烯的溶剂选自下组: 水、 醇类、 酮类、 酰胺类、 酯类、 垸烃类、 芳烃类、 卤代烃类、 卤代芳烃类, 或其组合。

在另一优选例中, 所述的具有金属纳米线的分散体通过以下方法 制备: 将金 属纳米线分散于溶剂中。

在另一优选例中, 所述的用于分散金属纳米线的溶剂选自下组: 水、 醇类、 酮类、 酰胺类、 酯类、 垸烃类、 芳烃类、 卤代烃类、 卤代芳烃类, 或其组合。

在另一优选例中, 所述方法还可包括步骤 (3a)和 /或 (3b): (3a) 提供一具有辅助试剂的分散体; 和 /或

(3b) 将辅助试剂溶于溶剂中。

在另一优选例中, 所述的具有辅助试剂的分散体通过以下方法制 备: 将金属 纳米线分散于溶剂中。

在另一优选例中, 所述的用于分散辅助试剂的溶剂选自下组: 水、 醇类、 酮 类、 醚类、 砜类、 酰胺类, 或其组合。

在本发明的优选例中, 所述方法还可以具有选自下组的一个或多个特 征: 所述步骤 (4)中的微孔滤膜选自下组: 氧化铝膜、 纤维素酯膜、 尼龙膜、 聚醚 砜膜、 聚碳酸酯膜、 聚四氟乙烯膜, 或聚偏氟乙烯膜; 和 /或

所述步骤 (4)中的微孔滤膜的微孔直径 (孔径)为 0.8μιη,较佳地为 0.2〜0.8μιη。 在本发明的优选例中, 所述的复合导电膜的制备方法还包括:

(1) 将石墨烯分散于合适的溶剂中。 分散溶剂选择范围包括水、 醇类、 酮类、 酰胺类、 酯类、 垸烃类、 芳烃类、 卤代烃类、 卤代芳烃类等, 优选溶剂是水、 醇 类。 分散浓度不限, 优选范围为 0.00001〜100 mg/mL。 为了稳定分散液, 可以在 分散液中加入胺类、 肼类、 表面活性剂、 聚合物等作为稳定剂。

(2) 将金属纳米线分散于合适的溶剂中。 分散溶剂选择范围包括水、 醇类、 酮类、 酰胺类、 酯类、 垸烃类、 芳烃类、 卤代烃类、 卤代芳烃类等。 优选溶剂是 水和醇类。 分散浓度不限, 优选范围为 0.00001〜100 mg/mL。 为了稳定分散液, 可以在分散液中加入胺类、 肼类、 表面活性剂、 聚合物等作为稳定剂。

(3) 将辅助性分散剂分散于合适的溶剂中。 辅助性分散剂选择范围为表面活 性剂和水溶性聚合物。 溶剂选择范围包括水、 醇类、 酮类、 酰胺类、 砜类等。

(4) 混合石墨烯、 金属纳米线和辅助性分散剂的分散液, 混合比例为分散液 中石墨烯、 金属纳米线和辅助性分散性三者之间的固含量 重量比为 1 :0.001〜1000: 0-100, 优选比例为 1: 0.01-100: 0〜50。

(5) 本发明提供的真空抽滤法制备复合导电膜的步 骤是: 通过微孔滤膜过滤 步骤 (4)所制备的混合分散液, 洗涤除去分散液中其他成分, 得到滤膜材料支撑的 复合导电膜。 微孔虑膜材料选择范围包括氧化铝膜、 纤维素酯膜、 尼龙膜、 聚醚 砜膜、 聚碳酸酯膜、 聚四氟乙烯膜、 聚偏氟乙烯膜等, 微孔直径为不大于 0.8μιη, 滤膜厚度不限。

(6)本发明提供的溶液铸膜法制备复合导电膜的 步骤是: 将一定量的步骤 (4) 所制备的混合分散液, 直接置于透明基底上, 等待溶剂蒸发完毕, 得到透明基底 支撑的复合导电膜。

(7) 本发明提供的溶液旋涂法制备复合导电膜的步 骤是: 将一定量的步骤 (4) 所制备的混合分散液, 利用甩膜机直接在透明基底上旋涂一层复合导 电膜层, 溶 剂蒸发完毕后得到透明基底支撑的复合导电膜 。 复合材料制品

本发明还提供一种基于上述复合导电膜的用途 , 即用于制备复合导电膜的制 品, 如透明导电膜、 平板显示器、 发光二极管、 触摸控制屏、 低辐射视窗、 太阳 能电池电极、 印刷电路等。

在另一优选例中, 所述的复合导电膜可作为导电材料。

本发明的制品可以通过本领域的常规技术手段 制备, 在本发明的一个优选例 中, 所述的复合材料制品的制法包括步骤:

(i)提供一基底;

(i i)使所述的复合材料导电膜在所述基底上成膜

其中, 所述的基底没有特别限制, 可以是任何需要镀膜的制品表面。 在一个 优选例中, 所述的制品表面可以是透明基底, 如玻璃或透明聚合物等。

当所述的基底是透明基底时, 所述基底的厚度不限, 可见光透光度要求不低 于 40 %, 优选大于 80 %。

在另一优选例中, 所述的透明聚合物选自下组: 聚烯烃、 聚酯、 聚酰胺、 聚 酰亚胺、 聚碳酸酯、 聚芳醚酮、 聚^代烯烃、 聚丙烯酸酯类、 环氧树脂、 酚醛树 月旨、 聚砜类、 不饱和树脂、 聚胺酯塑料, 或其组合。

在另一优选例中, 所述的透明聚合物选自下组: 对苯二甲酸乙二醇酯、 无色 透明聚酰亚胺、 聚甲基丙烯酸甲酯、 聚氯乙烯、 聚乙烯、 聚丙烯, 或其组合。

在另一优选例中, 所述的透明聚合物选自下组: 对苯二甲酸乙二醇酯 (PET ) 膜、 无色透明聚酰亚胺(PI)膜、 聚甲基丙烯酸甲酯(P匪 A)膜、 聚氯乙烯(PVC)膜、 聚乙烯 (PE)膜, 聚丙烯(PP)膜, 或其组合。

所述的成膜步骤可以是不经转移, 直接在透明基底上形成导电膜; 也可以先 在其他表面上预成一复合材料导电膜, 然后使所述的导电膜在基底上成膜。

在另一优选例中, 所述的制法还可以包括步骤: 对所述复合材料导电膜进行 蚀刻; 和 /或

将所述复合材料导电膜转移至所述表面上。

较佳地, 所述的蚀刻步骤可以用于去除复合导电膜表面 的微孔滤膜。

在本发明的优选例中, 蚀刻和转移所述的复合导电膜的方法可以是任 何本领 域的常规方法。 较佳地, 蚀刻和转移的方法根据制备方法和滤膜材料的 不同而不 同。 一些优选的材料和方法包括:

(1) 氧化铝材料的滤膜采用碱液蚀刻的方法。 将上述利用氧化铝滤膜过滤制 备得到的复合导电膜小心置于碱液中, 待滤膜溶解后, 将漂浮在溶液中复合导电 膜小心转移至选用的透明基底上, 得到透明导电膜。 碱液选择范围包括氢氧化钠 和氢氧化钾的水溶液, 浓度范围 0. 0001〜10 M, 优选 0. 001〜1 M。

(2) 无氟聚合物材质的滤膜采用溶剂蒸汽蚀刻的办 法。 将上述利用无氟聚合 物材质滤膜过滤制备得到的复合导电膜小心将 导电膜面铺展在选用的透明基底 上, 置于溶剂蒸汽中, 待上层的滤膜溶解蚀刻后, 用溶剂小心洗涤透明导电膜。 溶剂的选择根据滤膜材料的不同而不同。 纤维素酯膜优选丙酮, 聚碳酸酯膜优选 二氯甲垸。

(3) 聚四氟乙烯和聚偏氟乙烯等含氟聚合物材质的 滤膜采用醇类蒸汽湿润剥 离的方法。 将上述利用聚四氟乙烯和聚偏氟乙烯等含氟聚 合物材质滤膜过滤制备 得到的复合导电膜小心将导电膜面铺展在选用 的透明基底上, 置于醇类溶剂蒸汽 中, 待膜层充分湿润后, 撕去滤膜, 得到透明导电膜。 醇类溶剂优选甲醇和乙醇。 本发明的主要优点-

(1)本发明提供的导电膜材料由两种或两种以 上各具特色的导电材料复合而 成。 石墨烯片层具有非常优异的二维导电能力, 可以很好的沟通金属纳米线与线 之间的电通导; 而一维导电的金属纳米线, 也可以很好的连接石墨烯片层间的电 通导, 从而在制备透明导电膜时, 达到减少整体导电材料用量的目的, 可以同时 获得良好的可见光透过性和低表面方块电阻的 效果。

(2)本发明的复合导电材料采用石墨烯和金属纳 米线作为原料,尤其是可以用 成本低廉的铜纳米线作为原料制备透明度和导 电性优异的复合导电膜, 原料价廉 易得, 制备方法也简单易行, 非常适合用于大规模生产和工业化应用。

(3)本发明的复合导电材料可成功用于制备高性 能的透明导电膜 (550 nm 光 下光透过率大于 80 %, 表面方块电阻小于 15 Ω/D ) , 综合性能可以和市售 IT0 透明导电膜相媲美。

(4)本发明提供的复合导电材料能够用于多种复 合材料制品, 如在大面积、柔 性的平板显示器、 发光二极管、 触摸控制屏、 低辐射视窗、 以及太阳能电池电极 等, 具有巨大的实际应用价值。 下面结合具体实施例, 进一步阐述本发明。 应理解, 这些实施例仅用于说明本 发明而不用于限制本发明的范围。 下列实施例中未注明具体条件的实验方法, 通 常按照常规条件, 或按照制造厂商所建议的条件。 除非另外说明, 否则百分比和 份数按重量计算。 实施例 1 根据文献 (Byeong- Su Kim, et al. ACS Nano 2010, 4, 3861. ) , 利用石墨 的氧化还原法制备石墨烯, 并将其配成 0.0004 mg/mL的石墨烯水分散液。 根据文 献(Benjamin J. Wiley, et al. Adv. Mater. 2010, 22, 3558; Adv. Mater. 2011, 23, 4798.)制备铜纳米线,并将其分散于 3 wt%水合肼溶液中,浓度为 0.01 mg/mL。

取 250 mL上述石墨烯溶液(0.0004 mg/mL) , 向其中加入 2 mL上述铜纳米线 水合肼分散液(0.01 mg/mL), 超声 10 min使二者充分混匀。 经过孔径为 0.22 μ m、 直径为 47 mm的氧化铝膜过滤后, 得到氧化铝膜支撑的石墨烯 /铜纳米线复合导电 膜, 其中所含石墨烯和铜纳米线的重量比为 1 : 0.2。 石墨烯 /铜纳米线复合导电 材料的扫描电子显微镜照片如图 1和图 2所示。 实施例 2

取 125 mL实施例 1 中相同的石墨烯溶液(0.0004 mg/mL) , 向其中加入 1 mL 实施例 1中相同的铜纳米线水合肼分散液(0.01 mg/mL) , 超声 10 min使二者充分 混匀。 经过孔径为 0.22μπι、 直径为 25 mm的聚碳酸酯膜后, 得到聚碳酸酯膜支 撑的石墨烯 /铜纳米线复合导电膜, 其中所含石墨烯和铜纳米线的重量比为 1 : 0.2。 实施例 3

制备方法基本同实施例 2, 不同之处在于过滤膜采用孔径为 0.22μπι、直径为 25 mm 的聚四氟乙烯膜。 经过超声复合、 过滤洗涤后, 得到聚四氟乙烯膜支撑的 石墨烯 /铜纳米线复合导电膜, 其中所含石墨烯和铜纳米线的重量比为 1:0.2。 实施例 4

制备方法基本同实施例 1,不同之处在于铜纳米线水合肼分散液(0.01 mg/mL) 的用量为 3 mLo 经过超声复合、 过滤洗涤后, 得到氧化铝膜支撑的石墨烯 /铜纳 米线复合导电膜, 其中所含石墨烯和铜纳米线的重量比为 1:0.3。 实施例 5

制备方法基本同实施例 1,不同之处在于铜纳米线水合肼分散液(0.01 mg/mL) 的用量为 7 mLo 经过超声复合、 过滤洗涤后, 得到氧化铝膜支撑的石墨烯 /铜纳 米线复合导电膜, 其中所含石墨烯和铜纳米线的重量比为 1:0.7。 实施例 6

制备方法基本同实施例 1, 不同之处在于石墨烯分散液浓度为 0.01 mg/mL, 用量为 1 mL, 以及铜纳米线的浓度为 0.0012 mg/mL, 用量为 250 mL。 经过超声 复合、 过滤洗涤后, 得到氧化铝膜支撑的石墨烯 /铜纳米线复合导电膜, 其中所含 石墨烯和铜纳米线的重量比为 1:30。 实施例 7

制备方法基本同实施例 1, 不同之处在于石墨烯分散液浓度为 0.01 mg/mL, 用量为 2 mL, 以及铜纳米线的浓度为 0.0012 mg/mL, 用量为 250 mL, 还在于所 用的过滤膜是孔径为 0.22μ πι、 直径为 47 mm的纤维素酯膜。 经过超声复合、 过 滤洗涤后, 得到纤维素酯膜支撑的石墨烯 /铜纳米线复合导电膜, 其中所含石墨烯 和铜纳米线的重量比为 1:15。 实施例 8

制备方法基本同实施例 1, 不同之处在于石墨烯分散液浓度为 0.01 mg/mL, 用量为 4 mL, 以及铜纳米线的浓度为 0.0012 mg/mL, 用量为 250 mL。 经过超声 复合、 过滤洗涤后, 得到氧化铝膜支撑的石墨烯 /铜纳米线复合导电膜, 其中所含 石墨烯和铜纳米线的重量比为 1:7.5。 石墨烯 /铜纳米线复合导电材料的扫描电子 显微镜照片如图 3和图 4所示。 实施例 9

制备方法基本同实施例 1, 不同之处在于石墨烯分散液浓度为 0.01 mg/mL, 用量为 Ί mL, 以及铜纳米线的浓度为 0.0012 mg/mL, 用量为 250 mL。 经过超声 复合、 过滤洗涤后, 得到氧化铝膜支撑的石墨烯 /铜纳米线复合导电膜, 其中所含 石墨烯和铜纳米线的重量比为 1:4.3。 实施例 10

取 125 mL实施例 1 中相同的石墨烯溶液(0.0004 mg/mL) , 向其中加入 2 mL 实施例 1中相同的铜纳米线水合肼分散液(0.01 mg/mL) , 超声 10 min使二者充分 混匀。 经过孔径为 0.45 μ πκ 直径为 25 mm的尼龙膜后, 得到尼龙膜支撑的石墨 烯 /铜纳米线复合导电膜, 其中所含石墨烯和铜纳米线的重量比为 1:0.4。 实施例 11

制备方法基本同实施例 1, 不同之处在于铜纳米线水合肼分散液改用银纳 米 线异丙醇分散液(0.01 mg/mL) , 用量为 4mL。 银纳米线根据文献(Yi Cui, et al. ACS Nano 2010, 4, 2955. )制备, 配成 0.01 mg/mL的异丙醇溶液。 经过超声复合、 过滤洗涤后, 得到氧化铝膜支撑的石墨烯 /银纳米线复合导电膜, 其中所含石墨烯 和银纳米线的重量比为 1:0.4。 实施例 12

制备方法基本同实施例 1, 不同之处在于铜纳米线水合肼分散液改用银纳 米 线异丙醇分散液 (0.01 mg/mL) , 用量为 6 mL。 经过超声复合、 过滤洗涤后, 得 到氧化铝膜支撑的石墨烯 /银纳米线复合导电膜,其中所含石墨烯和银 米线的重 量比为 1:0.6。 实施例 13

制备方法基本同实施例 1, 不同之处在于铜纳米线水合肼分散液改用银纳 米 线异丙醇分散液 (0.0008 mg/mL) , 用量为 250 mL。 不同之处还在于石墨烯分散 液的浓度为 0.01 mg/mL, 用量为 3 mL。 经过超声复合、 过滤洗涤后, 得到氧化铝 膜支撑的石墨烯 /银纳米线复合导电膜, 其中所含石墨烯和银纳米线的重量比为 1:6.7。石墨烯 /银纳米线复合导电材料的扫描电子显微镜照 如图 5和图 6所示。 实施例 14

制备方法基本同实施例 1, 不同之处在于铜纳米线水合肼分散液改用银纳 米 线异丙醇分散液 (0.0008 mg/mL) , 用量为 250 mL。 不同之处还在于石墨烯分散 液的浓度为 0.01 mg/mL, 用量为 6 mL。 经过超声复合、 过滤洗涤后, 得到氧化铝 膜支撑的石墨烯 /银纳米线复合导电膜, 其中所含石墨烯和银纳米线的重量比为 1:3.3。 实施例 15

取 250 mL施例 1中相同的石墨烯溶液(0.0004 mg/mL), 向其中分别加入 2 mL 实施例 1中相同的铜纳米线水合肼分散液(0.01 mg/mL)和 2 mL银纳米线异丙醇分 散液 (0.01 mg/mL) , 超声 10 min使三者充分混匀。 经过孔径为 0.22 μ m、 直 径为 47 mm的氧化铝膜过滤后, 得到氧化铝膜支撑的石墨烯 /铜纳米线 /银纳米线 复合导电膜, 其中所含石墨烯和铜纳米线、 银纳米线的重量比为 1:0.2:0.2。 实施例 16

将石墨烯配置成浓度为 0.01 mg/mL水分散液, 将银纳米线配置成浓度为 0.1 mg/mL甲醇分散液, 分别取 2 mL, 依次加入到 250 mL、 浓度为 0.0008 mg/mL的 铜纳米线水合肼分散液中, 经过超声复合及孔径为 0.22 μπκ 直径为 47 mm的氧 化铝膜过滤后, 得到氧化铝膜支撑的铜纳米线 /银纳米线 /石墨烯复合导电膜, 其 中所含石墨烯和铜纳米线、 银纳米线的重量比为 1 : 10 : 10。 实施例 17

将实施例 1 中得到的氧化铝膜支撑的石墨烯 /铜纳米线复合导电膜小心置入 稀氢氧化钠溶液进行刻蚀, 1 h后溶液表层漂浮着石墨烯 /铜纳米线薄膜, 随之将 其转移至玻璃上, 真空干燥, 使石墨烯 /铜纳米线膜牢牢地负载到玻璃上。 用去离 子水浸洗 2次, 120 °C下真空干燥 12 h后得到玻璃基底的石墨烯 /铜纳米线复合 的透明导电膜。 该膜在 550 nm处的光透过率为 85%, 表面方块电阻为 3050 Ω/口。 玻璃基底石墨烯 /铜纳米线复合透明导电膜的照片如图 7所示。 实施例 18

将实施例 2 中得到的聚碳酸酯膜支撑的石墨烯 /铜纳米线复合导电膜反面朝 上, 正面与玻璃接触, 置于二氯甲垸蒸汽下进行刻蚀。 1 h 后聚碳酸酯膜溶解, 然后再将其在二氯甲垸溶液中浸洗 3次, 120 °C下真空干燥 12 h后得到玻璃基底 的石墨烯 /铜纳米线复合透明导电膜。 该膜在 550 nm处光透过率为 82%, 表面方 块电阻为 3018 Ω/口。 实施例 19

将实施例 3 中得到的聚四氟乙烯膜支撑的石墨烯 /铜纳米线复合导电膜反面 朝上,正面与玻璃接触,再在膜上施加 50 kg重物 5 h,然后置于甲醇蒸汽下 10 min, 小心将聚四氟乙烯膜撕去, 经 120 °C下真空干燥 12 h后得到玻璃基底的石墨烯 / 铜纳米线复合透明导电膜。该膜在 550 nm处光透过率为 88%,表面方块电阻为 4826

实施例 20

将实施例 4 中得到的氧化铝膜支撑的石墨烯 /铜纳米线复合导电膜小心置入 稀氢氧化钠溶液进行刻蚀, 1 h后溶液表层漂浮着石墨烯 /铜纳米线薄膜, 随之将 其转移至 PET上, 真空干燥, 使石墨烯 /铜纳米线膜牢牢地负载到 PET上。 用去离 子水浸洗 2次, 120 °C下真空干燥 12 h后得到 PET基底的石墨烯 /铜纳米线复合 透明导电膜。 该膜在 550 nm处的光透过率为 80%, 表面方块电阻为 950 Ω/口。 实施例 21

制备方法基本同实施例 20, 不同之处在于氧化铝膜支撑石墨烯 /铜纳米线复 合导电膜是实施例 5所制备得到的。 经过刻蚀、 转移、 浸洗、 真空干燥等步骤即 可得到石墨烯 /铜纳米线复合的 PET透明导电膜。 该膜在 550 nm处光透过率为 74 %, 表面方块电阻为 540 Ω/口。 实施例 22

制备方法基本同实施例 20, 不同之处在于氧化铝膜支撑石墨烯 /铜纳米线复 合导电膜是实施例 6所制备得到的。 经过刻蚀、 转移、 浸洗、 真空干燥等步骤即 可得到石墨烯 /铜纳米线复合的 PET透明导电膜。该膜在 550 nm处光透过率为 88%, 表面方块电阻为 84 Ω/口。 实施例 23

将实施例 7 中得到的纤维素酯膜支撑的石墨烯 /铜纳米线复合导电膜反面朝 上, 正面与玻璃接触, 置于丙酮蒸汽下进行刻蚀。 1 h 后纤维素酯膜溶解, 然后 再将其在丙酮溶液中浸洗 3次, 120 °C下真空干燥 12 h后得到玻璃基底的石墨烯 /铜纳米线复合透明导电膜。 该膜在 550 nm处光透过率为 88%, 表面方块电阻为 218 Ω/口。 实施例 24

制备方法基本同实施例 20, 不同之处在于氧化铝膜支撑石墨烯 /铜纳米线复 合导电膜是实施例 8所制备得到的。 经过膜过滤、 膜刻蚀、 转移、 浸洗、 真空干 燥等步骤即可得到 PET基底的石墨烯 /铜纳米线复合透明导电膜。 该膜在 550 nm 处的光透过率为 81%, 表面方块电阻为 28 Ω/口。 PET基底石墨烯 /铜纳米线复合 透明导电膜的照片如图 8所示。 实施例 25

制备方法基本同实施例 20, 不同之处在于氧化铝膜支撑石墨烯 /铜纳米线复 合导电膜是实施例 9所制备得到的。 经过膜过滤、 膜刻蚀、 转移、 浸洗、 真空干 燥等步骤即可得到 PET基底的石墨烯 /铜纳米线复合透明导电膜。 该膜在 550 nm 处的光透过率为 63%, 表面方块电阻为 13 Ω/口。 实施例 26

制备方法基本同实施例 20, 不同之处所用的导电膜是实施例 11所制备的氧 化铝膜支撑石墨烯 /银纳米线复合导电膜。 经过膜过滤、 膜刻蚀、 转移、 浸洗、 真 空干燥等步骤即可得到 PET基底的石墨烯 /银纳米线复合透明导电膜。 该膜在 550 nm处的光透过率为 84%, 表面方块电阻为 570 Ω/口。 实施例 27

制备方法基本同实施例 20, 不同之处所用的导电膜是实施例 12所制备的氧 化铝膜支撑石墨烯 /银纳米线复合导电膜。 经过膜过滤、 膜刻蚀、 转移、 浸洗、 真 空干燥等步骤即可得到 PET基底的石墨烯 /银纳米线复合透明导电膜。 该膜在 550 nm处的光透过率为 78%, 表面方块电阻为 120 Ω/口。 实施例 28

制备方法基本同实施例 20, 不同之处所用的导电膜是实施例 13所制备的氧 化铝膜支撑石墨烯 /银纳米线复合导电膜。 经过膜过滤、 膜刻蚀、 转移、 浸洗、 真 空干燥等步骤即可得到 PET基底的石墨烯 /银纳米线复合透明导电膜。 该膜在 550 nm处的光透过率为 85%, 表面方块电阻为 28 Ω/口。 PET基底石墨烯 /银纳米线复 合透明导电膜的照片如图 9所示。 实施例 29

制备方法基本同实施例 20, 不同之处所用的导电膜是实施例 14所制备的氧 化铝膜支撑石墨烯 /银纳米线复合导电膜。 经过膜过滤、 膜刻蚀、 转移、 浸洗、 真 空干燥等步骤, 得到 PET基底的石墨烯 /银纳米线复合透明导电膜。该膜在 550 nm 处的光透过率为 80%, 表面方块电阻为 9. 8 Ω/口。 实施例 30

制备方法同实施例 17, 不同之处所用的导电膜是实施例 15所制备的氧化铝 膜支撑的石墨烯 /铜纳米线 /银纳米线复合导电膜。 经过膜过滤、 膜刻蚀、 转移、 浸洗、 真空干燥等步骤, 得到玻璃基底的石墨烯 /铜纳米线 /银纳米线复合透明导 电膜。 该膜在 550 讓处的光透过率为 80%, 表面方块电阻为 656 Ω/口。 实施例 31

制备方法同实施例 17, 不同之处所用的导电膜是实施例 16所制备的氧化铝 膜支撑的石墨烯 /铜纳米线 /银纳米线复合导电膜。 经过膜过滤、 膜刻蚀、 转移、 浸洗、 真空干燥等步骤, 得到玻璃基底的石墨烯 /铜纳米线 /银纳米线复合透明导 电膜。 该膜在 550 讓处的光透过率为 35%, 表面方块电阻为 6. 5 Ω/口。 实施例 32 制备方法同实施例 17, 不同之处所用的导电膜是实施例 16所制备的氧化铝 膜支撑的石墨烯 /铜纳米线 /银纳米线复合导电膜。 经过膜过滤、 膜刻蚀、 转移、 浸洗、 真空干燥等步骤, 得到玻璃基底的石墨烯 /铜纳米线 /银纳米线复合透明导 电膜。 该膜在 550 讓处的光透过率为 35%, 表面方块电阻为 6. 5 Ω/口。 实施例 33

将石墨烯配置成浓度为 0. 01 mg/mL 甲醇分散液, 将银纳米线配置成浓度为 0. 4 mg/mL甲醇分散液, 将聚 (3,4-乙撑二氧噻吩)(PED0T ) :聚苯乙烯磺酸钠(PSS ) 配制浓度为 0. 01 mg/mL水溶液, 分别取 1 mL、 1 mL、 0. 5 mL, 将三者混合并超 声 10 min, 在 40 ° C烘箱中将混合液均匀铺展在直径为 55 mm的玻璃上, 自然干 燥后置于 120 °C下真空干燥 12 h 后, 则得到玻璃基底的银纳米线 /石墨烯 /PED0T : PSS复合的透明导电膜。 该膜在 550 nm处的光透过率为 54%, 表面方块电 阻为 126 Ω/口。 实施例 34

制备方法同实施例 33, 不同之处在于, PED0T : PSS的水溶液换成浓度为 0. 01 mg/mL 的聚垸基吡咯垸 (PVP ) 的甲醇溶液, 制备获得玻璃基底的银纳米线 /石墨 烯 /PVP复合的透明导电膜。 该膜在 550 nm处的光透过率为 58%, 表面方块电阻为 183 实施例 35

制备方法同实施例 33, 不同之处在于, PED0T : PSS的水溶液换成浓度为 0. 01 mg/mL 的磺化聚醚醚铜(SPEEK)的二甲亚砜溶液, 制备获得玻璃基底的银纳米线 / 石墨烯 /SPEEK复合的透明导电膜。 该膜在 550 nm处的光透过率为 52%, 表面方块 电阻为 267 Ω/口。 在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作 为参考, 就如同每一篇文献被 单独引用作为参考那样。 此外应理解, 在阅读了本发明的上述讲授内容之后, 本 领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改 , 这些等价形式同样落于本申请所 附权利要求书所限定的范围。