CN104587847A - 一种电学功能膜及其制备方法 - Google Patents
一种电学功能膜及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104587847A CN104587847A CN201410839957.5A CN201410839957A CN104587847A CN 104587847 A CN104587847 A CN 104587847A CN 201410839957 A CN201410839957 A CN 201410839957A CN 104587847 A CN104587847 A CN 104587847A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- ruthenium complex
- solution
- graphene
- film
- ito substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 51
- 239000012528 membrane Substances 0.000 title abstract description 38
- 239000012327 Ruthenium complex Substances 0.000 claims abstract description 186
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 142
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 114
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 claims abstract description 114
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 112
- 239000002120 nanofilm Substances 0.000 claims description 49
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 claims description 40
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 claims description 40
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 34
- 230000009514 concussion Effects 0.000 claims description 23
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 23
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 20
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 16
- 125000001725 pyrenyl group Chemical group 0.000 claims description 16
- 238000001338 self-assembly Methods 0.000 claims description 14
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 claims description 9
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 claims description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 9
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 8
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 8
- RCEAADKTGXTDOA-UHFFFAOYSA-N OS(O)(=O)=O.CCCCCCCCCCCC[Na] Chemical compound OS(O)(=O)=O.CCCCCCCCCCCC[Na] RCEAADKTGXTDOA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims description 7
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 7
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 14
- 239000011521 glass Substances 0.000 abstract description 8
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 6
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 5
- 239000002131 composite material Substances 0.000 abstract description 3
- 239000010408 film Substances 0.000 description 92
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 50
- 210000004379 membrane Anatomy 0.000 description 28
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 25
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 19
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 19
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 19
- 125000001165 hydrophobic group Chemical group 0.000 description 16
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 15
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 10
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 10
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 10
- 230000008859 change Effects 0.000 description 9
- 238000002484 cyclic voltammetry Methods 0.000 description 8
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 8
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 7
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 7
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 6
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 6
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 101710134784 Agnoprotein Proteins 0.000 description 5
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 5
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 5
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 5
- 230000010148 water-pollination Effects 0.000 description 5
- XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N ammonia nh3 Chemical compound N.N XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001075 voltammogram Methods 0.000 description 3
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 3
- XISQJDPDCQYNKD-UHFFFAOYSA-N [Ru].N1=CNC2=C1C=CC=C2 Chemical compound [Ru].N1=CNC2=C1C=CC=C2 XISQJDPDCQYNKD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001721 carbon Chemical group 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000013110 organic ligand Substances 0.000 description 2
- 229920001467 poly(styrenesulfonates) Polymers 0.000 description 2
- 229920000867 polyelectrolyte Polymers 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NJSSICCENMLTKO-HRCBOCMUSA-N [(1r,2s,4r,5r)-3-hydroxy-4-(4-methylphenyl)sulfonyloxy-6,8-dioxabicyclo[3.2.1]octan-2-yl] 4-methylbenzenesulfonate Chemical compound C1=CC(C)=CC=C1S(=O)(=O)O[C@H]1C(O)[C@@H](OS(=O)(=O)C=2C=CC(C)=CC=2)[C@@H]2OC[C@H]1O2 NJSSICCENMLTKO-HRCBOCMUSA-N 0.000 description 1
- 210000002469 basement membrane Anatomy 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000009881 electrostatic interaction Effects 0.000 description 1
- 230000005281 excited state Effects 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229940059939 kayexalate Drugs 0.000 description 1
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 238000001728 nano-filtration Methods 0.000 description 1
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 1
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Abstract
本发明公开了一种电学功能膜及其制备方法，属于复合材料制备领域，该功能膜是由两亲性钌配合物分子膜、对称性钌配合物分子膜和石墨烯膜交替自组装形成，基底为ITO导电玻璃。其中两亲性钌配合物为[Ru(Py2G1MeBip)(XPOH)] (PF6)2，对称性钌配合物为[Ru(Py2G1MeBip)2](PF6)2；本发明得到的功能膜在导电基底上修饰均匀充分，具有良好的机械和化学稳定性，功能膜联合了三种材料各自的优点，电化学性能和稳定性明显提高；本发明在室温下使用简单容器即可操作，无需特殊条件和复杂昂贵的仪器，与其它的层层组装技术相比，本发明操作简便、组装时间短，不受基底材料及形状影响、膜与基底结合强度高，抗水稳定性高，具有较好的推广应用价值。
Description
技术领域
本发明涉及一种电学功能膜及其制备方法，属于复合材料制备领域。
背景技术
由于电子器件的日趋微型化，功能薄膜材料因其独特的光学、电学、磁学以及化学特性，广泛应用于微电子器件、耐磨层等技术领域。薄膜材料种类的多样性决定了其制备方法也多种多样，在这些制备及防护涂技术中，层层自组装(LBL)技术在功能薄膜材料制备领域显示了独特的优势，许多功能薄膜材料通过此技术制备而获得。
钌最外层具有4d75s1结构，其离子常见价态为Ru(I)、Ru(II)和Ru(III)，并易于形成六配位的配合物。钌配合物由于具有热力学稳定性好、光化学光物理信息丰富、激发态反应活性高和寿命长及发光性能良好等特性，目前已被广泛应用于化学发光，电子转移，非线性光学材料，分子光开关，分子识别，传感器等领域的研究。
石墨烯（Graphene）是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料。是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，是已知的世上最薄、最坚硬的纳米材料，它几乎是完全透明的，为世上电阻率最小的材料。由于石墨烯实质上是一种透明、良好的导体，也适合用来制造透明触控屏幕、光板、甚至是太阳能电池。
目前国内对具有电学功能的膜的制备方法的研究还未见报道。公开的分子膜的自组装方法主要有：
公开号为CN 103846010 A的“一种自组装高盐高氨氮废水纳滤分离膜的制备方法”中，以聚砜超滤膜为基膜，采用静态层层自组装技术，针对高盐度高氨氮废水废水脱盐和氨氮组分回收的纳滤膜材料的 PST 表面改性剂，制备聚二烯丙基二甲基氯化铵（PDADMAC）/ 聚苯乙烯磺酸钠（PSS）多层聚电解质纳滤膜。
公开号为CN 103011149 A的 “一种多层还原石墨烯薄膜的制备方法及其应用”中，制备两份浓度相同的氧化石墨烯溶液，分别加入电性相反的电解质与石墨烯表面功能基团发生作用后，制成两份分别带有正电性和负电性的石墨烯溶液，之后通过静电作用在基板上层层自组装制成多层还原石墨烯薄膜。该方法需在高温条件下进行。
公开号为CN 103272491 A的 “一种基于配位作用的原位自组装有机/无机杂化膜制备方法”中，将有机多孔膜进行预处理，使其表面荷电，将金属离子、有机配体和聚合物分别溶解在溶剂中，配成制膜液，静置脱泡，依次在有机多孔膜表面交替动态过滤或静态沉积制膜液一段时间，使金属离子和有机配体在聚电解质存在的条件下，通过层层自组装的方法在膜的表面生成超薄分离层。该方法需在高压条件下进行。
目前，分子膜自组装法是一种有利于控制组装结构和形态的有效方法，自组装膜分子排列有序紧密，结构规整，但组装过程复杂，对设备要求高，需在在干净、密闭性较好的实验室内进行。生成的膜大多对热、化学环境、时间以及外部压力的稳定性差，同时膜的制备需要昂贵的膜槽和严格的基底，除基底外，溶液浓度、pH、清洗和吸附时间等均会影响组装质量。而且，为使反应物与基片活性部分快速、有效地反应，要求配合物需在溶剂中有较好的溶解度。因而设计发明一种可定向、自组装过程简单且能形成稳定性高、重复性好、膜层可调的分子膜方法十分必要。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题及不足，本发明提供一种电学功能膜，其是两亲性钌配合物分子中的羟基与ITO表面通过共价键的作用，将两亲性钌配合物分子固定在ITO表面，芘基则与石墨烯作用，在两亲性钌配合物分子膜上组装石墨烯，之后石墨烯再与对称性钌配合物分子中的一对芘基作用，在石墨烯膜上组装对称性钌配合物分子膜，重复交替浸渍于石墨烯分散液和对称性钌配合物溶液中，得到层数和厚度可调的电学功能膜。本发明得到的膜联合多种材料各自的优点，与单独的石墨烯或钌配合物自组装薄膜相比电化学性能和稳定性明显提高。本发明在室温下使用简单容器即可操作，无需特殊条件和复杂昂贵的仪器。
其中两亲性钌配合物[Ru(Py2G1MeBip)(XPOH)] (PF6)2的化学式如下：
；
对称性钌配合物[Ru(Py2G1MeBip) 2](PF6)2的化学式如下：
。
所述两亲性钌配合物参照发明申请201410450980.5“一种染料敏化太阳电池用两亲性苯并咪唑类钌配合物及其制备方法 ”中方法得到。
所述对称性钌配合物参照发明申请201410636069.3“一种对称性苯并咪唑类钌配合物及其制备方法 ”中方法得到。
上述电学功能膜的制备方法如下：
（1）两亲性钌配合物溶液的配制：在干净的容器中加入超纯水，用氨水调制pH至10~12，称取一定量的两亲性钌配合物[Ru(Py2G1MeBip)(XPOH)](PF6)2溶解在超纯水中，用HCl调节pH至5~6后，制得10~100μM的两亲性钌配合物溶液；
（2）对称性钌配合物溶液的配制：在干净的容器中称取一定量的对称性钌配合物[Ru(Py2G1MeBip)2](PF6)2溶解在二氯甲烷溶液中，制得10~100μM的对称性钌配合物溶液；
（3）石墨烯分散液的配制：将十二烷基硫酸钠（SDS）溶解于水中得到2%（质量体积比，w/v）的SDS水溶液，将石墨烯分散在SDS水溶液中(石墨烯的质量与SDS水溶液的体积比为2:10~4:10，mg/ml)，超声波分散处理后离心分离除去底部残渣，得到浓度为0.1~0.3mg/ml的石墨烯分散液；
（4）ITO导电玻璃表面的亲水处理：在烧杯中配制RCA溶液，将ITO基片浸没于RCA溶液中，轻微震荡除去气泡后移至水浴锅内，加热后取出ITO基片用超纯水洗净，惰性气体吹干；
（5）ITO基片上两亲性钌配合物分子膜的组装：将步骤（4）中已经表面亲水处理后的ITO基片浸没于步骤（1）中的两亲性钌配合物溶液中，轻微震荡除去气泡，在室温下浸渍3~6h后取出ITO基片用超纯水清洗干净后惰性气体吹干；
（6）石墨烯膜的自组装：将步骤（5）中的ITO基片浸没于步骤（3）中的石墨烯分散液中，轻微震荡除去气泡，在室温下浸渍10~24h后取出ITO基片用甲醇洗净，惰性气体吹干；
（7）对称性钌配合物分子膜的组装：将步骤（6）中的ITO基片浸没于步骤（2）中的对称性钌配合物溶液中，轻微震荡除去气泡，在室温下浸渍6~12h后取出ITO基片，用二氯甲烷清洗干净后惰性气体吹干；
（8）重复步骤（6）和（7），得到层数和厚度可调的电学功能膜，其中第一层为两亲性钌配合物分子膜，以后奇数层为对称性钌配合物分子膜，偶数层为石墨烯膜。
所述步骤（3）中超声波分散处理时间为0.5~1.5h，分散后离心分离时间为1~3h，转速为15krpm。
所述步骤（4）中的RCA溶液为氨水、H2O2和超纯水按体积比1:1:5的比例混合而得的溶液，制备时水浴加热温度为90℃，加热时间为0.5~2h。
本发明的有益效果是：
1、该两亲性钌配合物分子中的亲水基与ITO表面通过共价键的作用，将钌配合物分子的亲水基固定在ITO表面，而疏水基的存在增强了分子膜抵抗由水导致的从基底表面脱附的稳定性，使得即便在少量水存在的条件下，仍能够大幅提高分子膜的稳定性。
2、该两亲性配合物分子中的芘基使得在配合物分子膜上可以吸附石墨烯，而对称性钌配合物分子中的一对芘基则可与具有网状结构的π-电子环境的石墨烯通过相互作用，自组装到石墨烯膜上，从而实现膜的自组装，并能够防止石墨烯自身团聚，使得对称性钌配合物分子可以均匀的附着在石墨烯表面，有着规律的层状结构，充分保证材料中石墨烯的均匀单一分散程度，且能增加石墨烯表面的对称性钌配合物分子附着量。
3、本发明中充分利用两亲性钌配合物[Ru(Py2G1MeBip)(XPOH)] (PF6)2和对称性钌配合物[Ru (Py2G1MeBip)2](PF6)2在多种溶剂中具有较好溶解度的优势，从而促进配合物与基片活性部分进行快速、高效地反应，从而提高自组装的效率和自组装膜的质量。
4、本发明得到的功能膜在导电基底上修饰均匀充分，具有良好的机械和化学稳定性，石墨烯与钌配合物复合组装可以联合多种材料各自的优点，与单独的石墨烯或钌配合物自组装薄膜相比电化学性能和稳定性明显提高。经该功能膜修饰后的电极具有优良的电化学性能，可应用于光电材料等领域。
5、本发明在室温下使用简单容器即可操作，无需特殊条件和复杂昂贵的仪器，与其它的层层组装技术相比，本发明整个自组装成膜过程工艺易于控制，操作简单，组装时间极短，制备成本低，原料易得，膜与基底结合强度高，成膜物不受基底大小和形状的限制，制备的薄膜具有良好的机械和化学稳定性，薄膜的厚度和结构可控，且成膜重复性好。
附图说明
图1是本发明ITO表面功能膜的膜层结构示意图；图中：1是ITO导电玻璃，2是两亲性钌配合物分子膜层，3是石墨烯层，4是对称性钌配合物分子膜层；
图2是本发明实施例1制备得到的功能膜的表面接触角随组装层数的变化情况；
图3是本发明实施例1制备得到的功能膜修饰后的ITO基底的循环伏安图；
图4是本发明实施例2制备得到的功能膜的表面接触角随组装层数的变化情况；
图5是本发明实施例2制备得到的功能膜修饰后的ITO基底的循环伏安图；
图6是本发明实施例3制备得到的功能膜的表面接触角随组装层数的变化情况；
图7是本发明实施例3制备得到的功能膜修饰后的ITO基底的循环伏安图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明，但本发明保护范围不局限于所述内容。
实施例1：本电学功能膜是两亲性钌配合物分子中的羟基与ITO表面通过共价键的作用，将两亲性钌配合物分子固定在ITO表面，芘基则与石墨烯作用，在两亲性钌配合物分子膜上组装石墨烯，之后石墨烯再与对称性钌配合物分子中的一对芘基作用，在石墨烯膜上组装对称性钌配合物分子膜，重复交替浸渍于石墨烯分散液和对称性钌配合物溶液中，得到层数和厚度可调的膜，其中两亲性钌配合物的化学式如下：
；
对称性钌配合物的化学式如下：
。
该电学功能膜的制备方法，其具体步骤如下：
（1）两亲性钌配合物溶液的配制：在干净的烧杯中加入10ml超纯水，用氨水调制PH至10，称取2.59mg的两亲性钌配合物[Ru(Py2G1MeBip)(XPOH)](PF6)2溶解在超纯水中，用HCl调节PH至5后，加入超纯水至20ml，即得50μM的钌配合物溶液；
（2）对称性钌配合物溶液的配制：在干净的烧杯中加入20ml二氯甲烷，称取2.312mg的对称性钌配合物[Ru(Py2G1MeBip)2](PF6)2溶解于二氯甲烷溶液中，即得50μM的钌配合物溶液；
（3）石墨烯分散液的配制：将0.2g的十二烷基硫酸钠（SDS）溶解于10ml水中得到2%（w/v） SDS水溶液，将4mg石墨烯（Graphene，-325mesh）分散在10ml的SDS水溶液中，超声波分散处理0.5h后移至离心机中，在15krpm转速下离心分离1h，除去底部残渣，得到浓度为0.3mg/ml石墨烯分散液；
（4）ITO导电玻璃表面的亲水处理：将NH3、H2O2和超纯水按1:1:5的体积比混合配制RCA溶液，将ITO基片浸没于RCA溶液中正面朝外，轻微震荡出去气泡后移至水浴锅内，在90℃加热0.5h后取出ITO基片用超纯水洗净，氮气吹干；
（5）ITO基片上两亲性钌配合物分子膜的组装：将步骤（4）中已经表面亲水处理后的ITO基片浸没于步骤（1）中的两亲性钌配合物溶液中正面朝外，轻微震荡除去气泡，在室温下浸渍3h后取出ITO基片用超纯水洗净氮气吹干；
（6）石墨烯膜的自组装：将步骤（5）中的ITO基片浸没于步骤（3）中的石墨烯分散液中，轻微震荡除去气泡，在室温下浸渍10h后取出基片用甲醇洗净，氮气吹干；
（7）对称性钌配合物分子膜的组装：将步骤（6）中的ITO基片浸没于步骤（2）中的对称性钌配合物溶液中正面朝外，轻微震荡除去气泡，在室温下浸渍6h后取出ITO基片，用二氯甲烷洗净氮气吹干；
（8）重复步骤（6）和（7），得到层数为5层的功能膜。其中第1层为两亲性钌配合物分子膜，第2,4层为石墨烯膜，第3,5层为对称性钌配合物分子膜。
本实施例制备得到的经电学功能膜修饰后的ITO的表面接触角测试：表面亲水处理前的ITO基片表面的接触角为86.4°，说明洁净ITO表面为疏水性；表面亲水处理后的ITO基片表面的接触角为66.3°，证明了本发明的亲水处理方法提高了ITO表面的亲水性；组装第一层两亲性钌配合物单分子膜后的ITO基片的表面接触角为81.1°，表面亲水性降低，这是因为两亲性钌配合物分子中的亲水基固定到ITO界面，将疏水基暴露在表面，使组装钌配合物单分子膜后的ITO基片表面呈现出疏水性；组装第二层石墨烯膜后的表面接触角为61.9°，这是因为石墨烯固定到了两亲性钌配合物的疏水基上，基片表面为石墨烯膜，降低了基片表面的疏水性；组装第三层对称性钌配合物分子膜后的表面接触角为81.5°，提高了表面疏水性，这是因为电极表面为裸露的对称性钌配合物分子中的疏水基；继续组装膜层后，基片表面的接触角在大致81°和61°附近交替变化，如图2所示。
本实施例制备得到的经电学功能膜修饰后的ITO基底的电化学性能测试：经修饰后的ITO基底为阳极，采用循环伏安法判定对修饰后的ITO基底进行循环伏安的测试。实验所用仪器为美国BAS公司生产的AL660-C电化学分析仪，参数设置如下：初始电位为0 V；高电位为1.2V；低电位为0 V；初期扫描为Poaitive；扫描次数为6次；等待时间为3～5 s；灵敏度选择为10μA；滤波参数为50 Hz；放大倍数1；扫描速度(单位为V / s)根据实验需要分别设定为:0.1,0.2,0.3,0.4,0.5。测定过程中以0.1 MTBAPF6溶液（溶剂为无水MeCN）作为电解质，使用前在真空下干燥3h，修饰后的ITO基底作为工作电极，Ag/AgNO3作为参照电极，Pt线作为对比电极。实验前先通入20分钟氮气去除溶液中的氧，测定的数据进行电位补正。得到修饰后的基底的伏安图如图3所示。
ITO基底的电荷量和被覆量分别按式（1）和（2）进行计算。
（1）
其中，Q：电荷量，C；
A：峰面积，dots；
B：被选定区域B的面积，dots；
IB：B的电流，A；
PB：B的电压，V；
V：扫描速度，V/s。
（2）
其中，Г：被覆量，mol/cm2；
Q：电荷量，C；
F：Faraday常数，96485C/mol；
n：电子数；
A：接触面积，0.26cm2。
根据式（1）和（2）计算得到经5层功能膜修饰后的ITO基底上的电荷量是5.260×10-6C，被覆量是1.108×10-10 mol/cm2。
实施例2：本电学功能膜是两亲性钌配合物分子中的羟基与ITO表面通过共价键的作用，将两亲性钌配合物分子固定在ITO表面，芘基则与石墨烯作用，在两亲性钌配合物分子膜上组装石墨烯，之后石墨烯再与对称性钌配合物分子中的一对芘基作用，在石墨烯膜上组装对称性钌配合物分子膜，重复交替浸渍于石墨烯分散液和对称性钌配合物溶液中，得到层数和厚度可调的功能膜，其中两亲性钌配合物的化学式如下：
；
对称性钌配合物的化学式如下：
。
该电学功能膜的制备方法，其具体步骤如下：
（1）两亲性钌配合物溶液的配制：在干净的烧杯中加入15ml超纯水，用氨水调制PH至10.5，称取3.885mg的两亲性钌配合物[Ru(Py2G1MeBip)(XPOH)](PF6)2溶解在超纯水中，用HCl调节PH至5.5后，加入超纯水至30ml，即得50μM的钌配合物溶液；
（2）对称性钌配合物溶液的配制：在干净的烧杯中加入30ml二氯甲烷，称取3.468mg的对称性钌配合物[Ru(Py2G1MeBip)2](PF6)2溶解于二氯甲烷溶液中，即得50μM的钌配合物溶液；
（3）石墨烯分散液的配制：将0.2g的十二烷基硫酸钠（SDS）溶解于10ml水中得到2%（w/v） SDS水溶液，将3.5mg石墨烯（Graphene，-325mesh）分散在10ml的SDS水溶液中，超声波分散处理1h后移至离心机中，在15krpm转速下离心分离2.5h，除去底部残渣，得到浓度为0.26mg/ml的石墨烯分散液；
（4）ITO导电玻璃表面的亲水处理：将NH3、H2O2和超纯水按1:1:5的体积比混合配制RCA溶液，将ITO基片浸没于RCA溶液中正面朝外，轻微震荡出去气泡后移至水浴锅内，在90℃加热1h后取出ITO基片用超纯水洗净，氮气吹干；
（5）ITO基片上两亲性钌配合物分子膜的组装：将步骤（4）中已经表面亲水处理后的ITO基片浸没于步骤（1）中的两亲性钌配合物溶液中正面朝外，轻微震荡除去气泡，在室温下浸渍4h后取出ITO基片用超纯水洗净氮气吹干；
（6）石墨烯膜的自组装：将步骤（5）中的ITO基片浸没于步骤（3）中的石墨烯分散液中，轻微震荡除去气泡，在室温下浸渍15h后取出基片用甲醇洗净，氮气吹干；
（7）对称性钌配合物分子膜的组装：将步骤（6）中的ITO基片浸没于步骤（2）中的对称性钌配合物溶液中正面朝外，轻微震荡除去气泡，在室温下浸渍9h后取出ITO基片，用二氯甲烷洗净氮气吹干；
（8）重复步骤（6）和（7），得到层数为7层的功能膜。其中第1层为两亲性钌配合物分子膜，第2,4,6层为石墨烯膜，第3,5,7层为对称性钌配合物分子膜。
本实施例制备得到的经功能膜修饰后的ITO的表面接触角测试：表面亲水处理前的ITO基片表面的接触角为86.1°，说明洁净ITO表面为疏水性；表面亲水处理后的ITO基片表面的接触角为66.8°，证明了本发明的亲水处理方法提高了ITO表面的亲水性；组装第一层两亲性钌配合物单分子膜后的ITO基片的表面接触角为81.9°，表面亲水性降低，这是因为两亲性钌配合物分子中的亲水基固定到ITO界面，将疏水基暴露在表面，使组装钌配合物单分子膜后的ITO基片表面呈现出疏水性；组装第二层石墨烯膜后的表面接触角为61.2°，这是因为石墨烯固定到了两亲性钌配合物的疏水基上，基片表面为石墨烯膜，降低了基片表面的疏水性；组装第三层对称性钌配合物分子膜后的表面接触角为81.0°，提高了表面疏水性，这是因为电极表面为裸露的对称性钌配合物分子中的疏水基；继续组装膜层后，基片表面的接触角在大致81°和61°附近交替变化，如图4所示。
本实施例制备得到的经功能膜修饰后的ITO基底的电化学性能测试：经修饰后的ITO基底为阳极，采用循环伏安法判定对修饰后的ITO基底进行循环伏安的测试。实验所用仪器为美国BAS公司生产的AL660-C电化学分析仪，参数设置如下：初始电位为0 V；高电位为1.2V；低电位为0 V；初期扫描为Poaitive；扫描次数为6次；等待时间为3～5 s；灵敏度选择为10μA；滤波参数为50 Hz；放大倍数1；扫描速度(单位为V / s)根据实验需要分别设定为:0.1,0.2,0.3,0.4,0.5。测定过程中以0.1 MTBAPF6溶液（溶剂为无水MeCN）作为电解质，使用前在真空下干燥3h，修饰后的ITO基底作为工作电极，Ag/AgNO3作为参照电极，Pt线作为对比电极。实验前先通入20分钟氮气去除溶液中的氧，测定的数据进行电位补正。得到修饰后的基底的伏安图如图5所示。根据式（1）和（2）计算得到经7层复合膜修饰后的ITO基底上的电荷量是7.882×10-6 C，被覆量是1.557×10-10 mol/cm2。
实施例3：本电学功能膜是两亲性钌配合物分子中的羟基与ITO表面通过共价键的作用，将两亲性钌配合物分子固定在ITO表面，芘基则与石墨烯作用，在两亲性钌配合物分子膜上组装石墨烯，之后石墨烯再与对称性钌配合物分子中的一对芘基作用，在石墨烯膜上组装对称性钌配合物分子膜，重复交替浸渍于石墨烯分散液和对称性钌配合物溶液中，得到层数和厚度可调的复合膜，其中两亲性钌配合物的化学式如下：
；
对称性钌配合物的化学式如下：
。
该电学功能膜的制备方法，其具体步骤如下：
（1）两亲性钌配合物溶液的配制：在干净的烧杯中加入20ml超纯水，用氨水调制PH至11，称取4.533mg的两亲性钌配合物[Ru(Py2G1MeBip)(XPOH)](PF6)2溶解在超纯水中，用HCl调节PH至6后，加入超纯水至35ml，即得50μM的钌配合物溶液；
（2）对称性钌配合物溶液的配制：在干净的烧杯中加入35ml二氯甲烷，称取4.046mg的对称性钌配合物[Ru(Py2G1MeBip)2](PF6)2溶解于二氯甲烷溶液中，即得50μM的钌配合物溶液；
（3）石墨烯分散液的配制：将0.2g的十二烷基硫酸钠（SDS）溶解于10ml水中得到2%（w/v） SDS水溶液，将2.5mg石墨烯（Graphene，-325mesh）分散在10ml的SDS水溶液中，超声波分散处理1.5h后移至离心机中，在15krpm转速下离心分离3h，除去底部残渣，得到浓度为0.15mg/ml的石墨烯分散液；
（4）ITO导电玻璃表面的亲水处理：将NH3、H2O2和超纯水按1:1:5的体积比混合配制RCA溶液，将ITO基片浸没于RCA溶液中正面朝外，轻微震荡出去气泡后移至水浴锅内，在90℃加热1.5h后取出ITO基片用超纯水洗净，氮气吹干；
（5）ITO基片上两亲性钌配合物分子膜的组装：将步骤（4）中已经表面亲水处理后的ITO基片浸没于步骤（1）中的两亲性钌配合物溶液中正面朝外，轻微震荡除去气泡，在室温下浸渍6h后取出ITO基片用超纯水洗净氮气吹干；
（6）石墨烯膜的自组装：将步骤（5）中的ITO基片浸没于步骤（3）中的石墨烯分散液中，轻微震荡除去气泡，在室温下浸渍24h后取出基片用甲醇洗净，氮气吹干；
（7）对称性钌配合物分子膜的组装：将步骤（6）中的ITO基片浸没于步骤（2）中的对称性钌配合物溶液中正面朝外，轻微震荡除去气泡，在室温下浸渍12h后取出ITO基片，用二氯甲烷洗净氮气吹干；
（8）重复步骤（6）和（7），得到层数为9层的功能膜。其中第1层为两亲性钌配合物分子膜，第2、4、6、8层为石墨烯膜，第3、5、7、9层为对称性钌配合物分子膜。
本实施例制备得到的经功能膜修饰后的ITO的表面接触角测试：表面亲水处理前的ITO基片表面的接触角为86.8°，说明洁净ITO表面为疏水性；表面亲水处理后的ITO基片表面的接触角为66.3°，证明了本发明的亲水处理方法提高了ITO表面的亲水性；组装第一层两亲性钌配合物单分子膜后的ITO基片的表面接触角为81.2°，表面亲水性降低，这是因为两亲性钌配合物分子中的亲水基固定到ITO界面，将疏水基暴露在表面，使组装钌配合物单分子膜后的ITO基片表面呈现出疏水性；组装第二层石墨烯膜后的表面接触角为61.9°，这是因为石墨烯固定到了两亲性钌配合物的疏水基上，基片表面为石墨烯膜，降低了基片表面的疏水性；组装第三层对称性钌配合物分子膜后的表面接触角为81.1°，提高了表面疏水性，这是因为电极表面为裸露的对称性钌配合物分子中的疏水基；继续组装膜层后，基片表面的接触角在大致81°和61°附近交替变化，如图6所示。
本实施例制备得到的经功能膜修饰后的ITO基底的电化学性能测试：经修饰后的ITO基底为阳极，采用循环伏安法判定对修饰后的ITO基底进行循环伏安的测试。实验所用仪器为美国BAS公司生产的AL660-C电化学分析仪，参数设置如下：初始电位为0 V；高电位为1.2V；低电位为0 V；初期扫描为Poaitive；扫描次数为6次；等待时间为3～5 s；灵敏度选择为10μA；滤波参数为50 Hz；放大倍数1；扫描速度(单位为V / s)根据实验需要分别设定为:0.1,0.2,0.3,0.4,0.5。测定过程中以0.1 MTBAPF6溶液（溶剂为无水MeCN）作为电解质，使用前在真空下干燥3h，修饰后的ITO基底作为工作电极，Ag/AgNO3作为参照电极，Pt线作为对比电极。实验前先通入20分钟氮气去除溶液中的氧，测定的数据进行电位补正。得到修饰后的基底的伏安图如图7所示。根据式（1）和（2）计算得到经9层复合膜修饰后的ITO基底上的电荷量是9.980×10-6 C，被覆量是1.960×10-10 mol/cm2。
实施例4：本电学功能膜是两亲性钌配合物分子中的羟基与ITO表面通过共价键的作用，将两亲性钌配合物分子固定在ITO表面，芘基则与石墨烯作用，在两亲性钌配合物分子膜上组装石墨烯，之后石墨烯再与对称性钌配合物分子中的一对芘基作用，在石墨烯膜上组装对称性钌配合物分子膜，重复交替浸渍于石墨烯分散液和对称性钌配合物溶液中，得到层数和厚度可调的膜，其中两亲性钌配合物的化学式如下：
；
对称性钌配合物的化学式如下：
。
该电学功能膜的制备方法，其具体步骤如下：
（1）两亲性钌配合物溶液的配制：在干净的烧杯中加入20ml超纯水，用氨水调制PH至11，称取0.907mg的两亲性钌配合物[Ru(Py2G1MeBip)(XPOH)](PF6)2溶解在超纯水中，用HCl调节PH至6后，加入超纯水至35ml，即得10μM的钌配合物溶液；
（2）对称性钌配合物溶液的配制：在干净的烧杯中加入35ml二氯甲烷，称取0.809mg的对称性钌配合物[Ru(Py2G1MeBip)2](PF6)2溶解于二氯甲烷溶液中，即得10μM的钌配合物溶液；
（3）石墨烯分散液的配制：将0.2g的十二烷基硫酸钠（SDS）溶解于10ml水中得到2%（w/v） SDS水溶液，将2.5mg石墨烯（Graphene，-325mesh）分散在10ml的SDS水溶液中，超声波分散处理1.5h后移至离心机中，在15krpm转速下离心分离3h，除去底部残渣，得到浓度为0.15mg/ml的石墨烯分散液；
（4）ITO导电玻璃表面的亲水处理：将NH3、H2O2和超纯水按1:1:5的体积比混合配制RCA溶液，将ITO基片浸没于RCA溶液中正面朝外，轻微震荡出去气泡后移至水浴锅内，在90℃加热1.5h后取出ITO基片用超纯水洗净，氮气吹干；
（5）ITO基片上两亲性钌配合物分子膜的组装：将步骤（4）中已经表面亲水处理后的ITO基片浸没于步骤（1）中的两亲性钌配合物溶液中正面朝外，轻微震荡除去气泡，在室温下浸渍6h后取出ITO基片用超纯水洗净氮气吹干；
（6）石墨烯膜的自组装：将步骤（5）中的ITO基片浸没于步骤（3）中的石墨烯分散液中，轻微震荡除去气泡，在室温下浸渍24h后取出基片用甲醇洗净，氮气吹干；
（7）对称性钌配合物分子膜的组装：将步骤（6）中的ITO基片浸没于步骤（2）中的对称性钌配合物溶液中正面朝外，轻微震荡除去气泡，在室温下浸渍12h后取出ITO基片，用二氯甲烷洗净氮气吹干；
（8）重复步骤（6）和（7），得到层数为9层的功能膜。其中第1层为两亲性钌配合物分子膜，第2、4、6、8层为石墨烯膜，第3、5、7、9层为对称性钌配合物分子膜。
本实施例制备得到的经功能膜修饰后的ITO的表面接触角测试：表面亲水处理前的ITO基片表面的接触角为86.2°，说明洁净ITO表面为疏水性；表面亲水处理后的ITO基片表面的接触角为66.0°，证明了本发明的亲水处理方法提高了ITO表面的亲水性；组装第一层两亲性钌配合物单分子膜后的ITO基片的表面接触角为81.6°，表面亲水性降低，这是因为两亲性钌配合物分子中的亲水基固定到ITO界面，将疏水基暴露在表面，使组装钌配合物单分子膜后的ITO基片表面呈现出疏水性；组装第二层石墨烯膜后的表面接触角为61.3°，这是因为石墨烯固定到了两亲性钌配合物的疏水基上，基片表面为石墨烯膜，降低了基片表面的疏水性；组装第三层对称性钌配合物分子膜后的表面接触角为81.8°，提高了表面疏水性，这是因为电极表面为裸露的对称性钌配合物分子中的疏水基；继续组装膜层后，基片表面的接触角在大致81°和61°附近交替变化。
本实施例制备得到的经功能膜修饰后的ITO基底的电化学性能测试：经修饰后的ITO基底为阳极，采用循环伏安法判定对修饰后的ITO基底进行循环伏安的测试。实验所用仪器为美国BAS公司生产的AL660-C电化学分析仪，参数设置如下：初始电位为0 V；高电位为1.2V；低电位为0 V；初期扫描为Poaitive；扫描次数为6次；等待时间为3～5 s；灵敏度选择为10μA；滤波参数为50 Hz；放大倍数1；扫描速度(单位为V / s)根据实验需要分别设定为:0.1,0.2,0.3,0.4,0.5。测定过程中以0.1 MTBAPF6溶液（溶剂为无水MeCN）作为电解质，使用前在真空下干燥3h，修饰后的ITO基底作为工作电极，Ag/AgNO3作为参照电极，Pt线作为对比电极。实验前先通入20分钟氮气去除溶液中的氧，测定的数据进行电位补正。根据式（1）和（2）计算得到经9层复合膜修饰后的ITO基底上的电荷量是5.007×10-6 C，被覆量是0.998×10-10 mol/cm2。
实施例5：本电学功能膜是两亲性钌配合物分子中的羟基与ITO表面通过共价键的作用，将两亲性钌配合物分子固定在ITO表面，芘基则与石墨烯作用，在两亲性钌配合物分子膜上组装石墨烯，之后石墨烯再与对称性钌配合物分子中的一对芘基作用，在石墨烯膜上组装对称性钌配合物分子膜，重复交替浸渍于石墨烯分散液和对称性钌配合物溶液中，得到层数和厚度可调的膜，其中两亲性钌配合物的化学式如下：
；
对称性钌配合物的化学式如下：
。
该电学功能膜的制备方法，其具体步骤如下：
（1）两亲性钌配合物溶液的配制：在干净的烧杯中加入20ml超纯水，用氨水调制PH至11，称取9.066mg的两亲性钌配合物[Ru(Py2G1MeBip)(XPOH)](PF6)2溶解在超纯水中，用HCl调节PH至6后，加入超纯水至35ml，即得100μM的钌配合物溶液；
（2）对称性钌配合物溶液的配制：在干净的烧杯中加入35ml二氯甲烷，称取8.092mg的对称性钌配合物[Ru(Py2G1MeBip)2](PF6)2溶解于二氯甲烷溶液中，即得100μM的钌配合物溶液；
（3）石墨烯分散液的配制：将0.2g的十二烷基硫酸钠（SDS）溶解于10ml水中得到2%（w/v） SDS水溶液，将2.5mg石墨烯（Graphene，-325mesh）分散在10ml的SDS水溶液中，超声波分散处理1.5h后移至离心机中，在15krpm转速下离心分离3h，除去底部残渣，得到浓度为0.15mg/ml的石墨烯分散液；
（4）ITO导电玻璃表面的亲水处理：将NH3、H2O2和超纯水按1:1:5的体积比混合配制RCA溶液，将ITO基片浸没于RCA溶液中正面朝外，轻微震荡出去气泡后移至水浴锅内，在90℃加热1.5h后取出ITO基片用超纯水洗净，氮气吹干；
（5）ITO基片上两亲性钌配合物分子膜的组装：将步骤（4）中已经表面亲水处理后的ITO基片浸没于步骤（1）中的两亲性钌配合物溶液中正面朝外，轻微震荡除去气泡，在室温下浸渍6h后取出ITO基片用超纯水洗净氮气吹干；
（6）石墨烯膜的自组装：将步骤（5）中的ITO基片浸没于步骤（3）中的石墨烯分散液中，轻微震荡除去气泡，在室温下浸渍24h后取出基片用甲醇洗净，氮气吹干；
（7）对称性钌配合物分子膜的组装：将步骤（6）中的ITO基片浸没于步骤（2）中的对称性钌配合物溶液中正面朝外，轻微震荡除去气泡，在室温下浸渍12h后取出ITO基片，用二氯甲烷洗净氮气吹干；
（8）重复步骤（6）和（7），得到层数为9层的功能膜。其中第1层为两亲性钌配合物分子膜，第2、4、6、8层为石墨烯膜，第3、5、7、9层为对称性钌配合物分子膜。
本实施例制备得到的经功能膜修饰后的ITO的表面接触角测试：表面亲水处理前的ITO基片表面的接触角为87.2°，说明洁净ITO表面为疏水性；表面亲水处理后的ITO基片表面的接触角为67.1°，证明了本发明的亲水处理方法提高了ITO表面的亲水性；组装第一层两亲性钌配合物单分子膜后的ITO基片的表面接触角为82.1°，表面亲水性降低，这是因为两亲性钌配合物分子中的亲水基固定到ITO界面，将疏水基暴露在表面，使组装钌配合物单分子膜后的ITO基片表面呈现出疏水性；组装第二层石墨烯膜后的表面接触角为61.7°，这是因为石墨烯固定到了两亲性钌配合物的疏水基上，基片表面为石墨烯膜，降低了基片表面的疏水性；组装第三层对称性钌配合物分子膜后的表面接触角为81.0°，提高了表面疏水性，这是因为电极表面为裸露的对称性钌配合物分子中的疏水基；继续组装膜层后，基片表面的接触角在大致81°和61°附近交替变化。
本实施例制备得到的经功能膜修饰后的ITO基底的电化学性能测试：经修饰后的ITO基底为阳极，采用循环伏安法判定对修饰后的ITO基底进行循环伏安的测试。实验所用仪器为美国BAS公司生产的AL660-C电化学分析仪，参数设置如下：初始电位为0 V；高电位为1.2V；低电位为0 V；初期扫描为Poaitive；扫描次数为6次；等待时间为3～5 s；灵敏度选择为10μA；滤波参数为50 Hz；放大倍数1；扫描速度(单位为V / s)根据实验需要分别设定为:0.1,0.2,0.3,0.4,0.5。测定过程中以0.1 MTBAPF6溶液（溶剂为无水MeCN）作为电解质，使用前在真空下干燥3h，修饰后的ITO基底作为工作电极，Ag/AgNO3作为参照电极，Pt线作为对比电极。实验前先通入20分钟氮气去除溶液中的氧，测定的数据进行电位补正。根据式（1）和（2）计算得到经9层复合膜修饰后的ITO基底上的电荷量是9.498×10-5 C，被覆量是1.893×10-9 mol/cm2。
上面对本发明的具体实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (4)
1.一种电学功能膜，其特征在于：该两亲性钌配合物分子中的羟基与ITO表面通过共价键的作用，将两亲性钌配合物分子固定在ITO表面，芘基则与石墨烯作用，在两亲性钌配合物分子膜上组装石墨烯，之后石墨烯再与对称性钌配合物分子中的一对芘基作用，在石墨烯膜上组装对称性钌配合物分子膜，重复交替浸渍于石墨烯分散液和对称性钌配合物溶液中，得到层数和厚度可调的电学功能膜，其中两亲性钌配合物的化学式如下：
；
对称性钌配合物的化学式如下：
。
2.权利要求1所述的电学功能膜的制备方法，其特征在于具体步骤如下：
（1）在干净的容器中加入超纯水，用氨水调制pH至10~12，称取两亲性钌配合物溶解在超纯水中，用HCl调节pH至5~6后，制得10~100μM的两亲性钌配合物溶液；
（2）在干净的容器中称取对称性钌配合物溶解在二氯甲烷溶液中，制得10~100μM的对称性钌配合物溶液；
（3）将十二烷基硫酸钠溶解于水中得到质量体积比为2%的SDS水溶液，将石墨烯分散在SDS水溶液中，其中石墨烯质量与SDS水溶液体积之比为2:10~4:10，超声波分散处理后离心分离除去底部残渣，得到浓度为0.1~0.3mg/ml的石墨烯分散液；
（4）在烧杯中配制RCA溶液，将ITO基片浸没于RCA溶液中，轻微震荡除去气泡后移至水浴锅内，加热后取出ITO基片用超纯水洗净，惰性气体吹干；
（5）将步骤（4）中已经表面亲水处理后的ITO基片浸没于步骤（1）中的两亲性钌配合物溶液中，轻微震荡除去气泡，在室温下浸渍3~6h后取出ITO基片用超纯水清洗干净后惰性气体吹干；
（6）石墨烯膜的自组装：将步骤（5）中的ITO基片浸没于步骤（3）中的石墨烯分散液中，轻微震荡除去气泡，在室温下浸渍10~24h后取出ITO基片用甲醇洗净，惰性气体吹干；
（7）对称性钌配合物分子膜的组装：将步骤（6）中的ITO基片浸没于步骤（2）中的对称性钌配合物溶液中，轻微震荡除去气泡，在室温下浸渍6~12h后取出ITO基片，用二氯甲烷清洗干净后惰性气体吹干；
（8）重复步骤（6）和（7），得到层数和厚度可调的电学功能膜。
3.根据权利要求2所述的电学功能膜的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中超声波分散处理时间为0.5~1.5h，分散后离心分离时间为1~3h，转速为15krpm。
4.根据权利要求2所述的电学功能膜的制备方法，其特征在于：步骤（4）中的RCA溶液为氨水、H2O2和超纯水按体积比1:1:5的比例混合而得的溶液，制备时水浴加热温度为90℃，加热时间为0.5~2h。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410839957.5A CN104587847B (zh) | 2014-12-30 | 2014-12-30 | 一种电学功能膜及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410839957.5A CN104587847B (zh) | 2014-12-30 | 2014-12-30 | 一种电学功能膜及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104587847A true CN104587847A (zh) | 2015-05-06 |
| CN104587847B CN104587847B (zh) | 2016-08-24 |
Family
ID=53114104
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410839957.5A Active CN104587847B (zh) | 2014-12-30 | 2014-12-30 | 一种电学功能膜及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104587847B (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110111951A (zh) * | 2019-05-30 | 2019-08-09 | 王奉瑾 | 一种用于制备石墨烯导电结构体的装置 |
| CN110111950A (zh) * | 2019-05-30 | 2019-08-09 | 王奉瑾 | 一种用于制备石墨烯导电材料的装置 |
| CN110232989A (zh) * | 2019-05-30 | 2019-09-13 | 王奉瑾 | 一种石墨烯导电结构体的制备方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009129194A2 (en) * | 2008-04-14 | 2009-10-22 | Massachusetts Institute Of Technology | Large-area single- and few-layer graphene on arbitrary substrates |
| CN102021573A (zh) * | 2010-12-27 | 2011-04-20 | 湖南大学 | 贵金属-石墨烯双层复合导电膜的自组装制备方法 |
| US8202669B2 (en) * | 2006-10-19 | 2012-06-19 | Nanotek Instruments, Inc. | Electro-catalyst compositions for fuel cells |
| CN104231007A (zh) * | 2014-09-05 | 2014-12-24 | 昆明理工大学 | 一种染料敏化太阳电池用两亲性苯并咪唑类钌配合物及其制备方法 |
-
2014
- 2014-12-30 CN CN201410839957.5A patent/CN104587847B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8202669B2 (en) * | 2006-10-19 | 2012-06-19 | Nanotek Instruments, Inc. | Electro-catalyst compositions for fuel cells |
| WO2009129194A2 (en) * | 2008-04-14 | 2009-10-22 | Massachusetts Institute Of Technology | Large-area single- and few-layer graphene on arbitrary substrates |
| WO2009129194A3 (en) * | 2008-04-14 | 2010-02-25 | Massachusetts Institute Of Technology | Large-area single- and few-layer graphene on arbitrary substrates |
| CN102021573A (zh) * | 2010-12-27 | 2011-04-20 | 湖南大学 | 贵金属-石墨烯双层复合导电膜的自组装制备方法 |
| CN104231007A (zh) * | 2014-09-05 | 2014-12-24 | 昆明理工大学 | 一种染料敏化太阳电池用两亲性苯并咪唑类钌配合物及其制备方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110111951A (zh) * | 2019-05-30 | 2019-08-09 | 王奉瑾 | 一种用于制备石墨烯导电结构体的装置 |
| CN110111950A (zh) * | 2019-05-30 | 2019-08-09 | 王奉瑾 | 一种用于制备石墨烯导电材料的装置 |
| CN110232989A (zh) * | 2019-05-30 | 2019-09-13 | 王奉瑾 | 一种石墨烯导电结构体的制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104587847B (zh) | 2016-08-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Hand et al. | Characterizing the impacts of deposition techniques on the performance of MnO2 cathodes for sodium electrosorption in hybrid capacitive deionization | |
| Tsai et al. | Enhancement of dye-sensitized solar cells by using graphene-TiO2 composites as photoelectrochemical working electrode | |
| EP2625716A1 (en) | Graphene electrodes for solar cells | |
| KR101137571B1 (ko) | 색소 증감형 태양 전지 및 그의 제조 방법 | |
| JP2007053102A (ja) | 色素増感太陽電池用色素および色素増感太陽電池 | |
| Wei et al. | Redox-catalysis flow electrode desalination in an organic solvent | |
| CN104587847A (zh) | 一种电学功能膜及其制备方法 | |
| JP2008257893A (ja) | 色素増感型太陽電池用基板の製造方法、色素増感型太陽電池の製造方法、および、これらによって製造された色素増感型太陽電池用基板および色素増感型太陽電池。 | |
| Giannopoulos et al. | An alternative methodology for anchoring organic sensitizers onto TiO 2 semiconductors for photoelectrochemical applications | |
| Chen et al. | Photoelectrochemical properties of electrostatically self-assembled multilayer films formed by a cobalt complex and graphene oxide | |
| Nasr-Esfahani et al. | Fabrication and characterization of a new dye sensitized solar cell with a new Schiff base cobalt complex as a redox mediator | |
| Bharwal et al. | Ionic-Liquid-like Polysiloxane Electrolytes for Highly Stable Solid-State Dye-Sensitized Solar Cells | |
| Yu et al. | Electrochemical deposition of ZnO porous nanoplate network for Dye-Sensitized solar cells | |
| JP2009217970A (ja) | 酸化物半導体電極用積層体、酸化物半導体電極、色素増感型太陽電池、および色素増感型太陽電池モジュール | |
| JP5364999B2 (ja) | 酸化物半導体電極用積層体、酸化物半導体電極、色素増感型太陽電池、および色素増感型太陽電池モジュール | |
| Mostafa et al. | Efficient dye-sensitized solar cells (DSSCs) via nitrogen plasma-enriched chitosan@ PVA@ rGO blend-based counter electrode compositions | |
| CN104599847A (zh) | 一种具有电化学活性的复合膜材料及其制备方法 | |
| CN105669049B (zh) | 双核钌配合物和氧化石墨烯的复合薄膜 | |
| CN104576072B (zh) | 一种高电化学性能复合膜及其制备方法 | |
| CN104681282B (zh) | 一种石墨烯基复合型功能膜材料及其制备方法 | |
| KR20120113107A (ko) | 다공성 박막이 형성된 금속 산화물 반도체 전극 및 이를 이용한 염료 감응 태양전지 및 그 제조 방법 | |
| CN104576071B (zh) | 一种钌配合物单分子膜和在hopg上制备钌配合物单分子膜的方法 | |
| CN104589725B (zh) | 一种石墨烯-钌配合物多层复合膜和制备石墨烯-钌配合物多层复合膜的方法 | |
| Ma et al. | High‐Performance Hematite Photoanodes for Unassisted Recharging of Solar Redox Flow Battery | |
| CN104478232B (zh) | 一种在ito导电玻璃上自组装对称性钌配合物制备单分子膜的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |