CN104867618A

CN104867618A - 一种石墨烯与金属纳米线复合导电薄膜的制备方法

Info

Publication number: CN104867618A
Application number: CN201510160787.2A
Authority: CN
Inventors: 徐秀芳; 郑逸群
Original assignee: JINING LEADER NANO TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: Shandong lett Nano Technology Co., Ltd.
Priority date: 2015-04-08
Filing date: 2015-04-08
Publication date: 2015-08-26
Anticipated expiration: 2035-04-08
Also published as: CN104867618B

Abstract

本发明涉及一种石墨烯与金属纳米线复合导电薄膜的制备方法，将功能化石墨烯分散液、金属纳米线分散液和还原剂依次通过滤膜抽滤，得到石墨烯与金属纳米线复合导电薄膜。本发明方法无需添加任何分散助剂或使用超声等分散手段，简化了制备工艺；还原剂处理后提升了石墨烯的导电性，制备的薄膜具有较好的导电性，且膜具有很好的均一性；采用分次成膜而非一次性成膜，可以使石墨烯层对银纳米线层起到保护作用，还能使具有较高导电性的金属纳米线层最大程度的暴露，提高了薄膜的导电性。

Description

一种石墨烯与金属纳米线复合导电薄膜的制备方法

技术领域

本发明属于导电薄膜技术领域，涉及一种石墨烯与金属纳米线复合导电薄膜的制备方法。

背景技术

导电薄膜是一种特殊材料，被广泛应用在液晶显示屏、触摸屏、发光二极管、太阳能电池等领域以及作为防静电和电磁屏蔽层。在这些应用中，导电薄膜作为其必不可少的组件，愈来愈多地受到关注。传统用于制备导电材料的ITO脆性大，无法满足于下一代柔性显示等器件的要求，这些缺陷与不足推动了对新型导电薄膜的研究。在诸多的替代材料中，金属纳米线导电薄膜在可以提供良好的导电性与好的透过率的同时，还具有柔性和可弯折的特点，因而受到广泛的关注。为此，新型导电薄膜的研究有着重要的意义与发展前景。

然而单独的金属纳米线薄膜也存在一些缺点，例如：1与衬底的粘附性很差，很容易从衬底上脱落，影响器件的稳定性；2金属纳米线网状结构的薄膜粗糙度较大，必须经过一定的工序使得表面平整；3金属纳米线容易氧化腐蚀，使得导电性变差。目前，有研究结果显示，通过在金属纳米线薄膜中引入石墨烯形成复合导电薄膜，可以有助于解决这些问题（Phys. Chem. Chem. Phys. 2015, 17, 4231-4236；Sci Rep. 2013, 3, 1112）。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。利用石墨烯和金属纳米线复合制备的导电薄膜既可以实现薄膜较低的方阻又可以提高导电性以及与基底的粘附性能，并且石墨烯填充了金属纳米线薄膜的网状空隙，使得导电薄膜的表面变得更加平整。

中国发明专利，专利号201210472657.9，公开日期2013年2月20日，名称为一种透明导电薄膜及其制备方法，这个发明描述了一种制备透明导电薄膜的方法，制备的薄膜不仅具有高的可见光透过率和低的方块电阻。但是石墨烯片通过化学气相沉积（CVD）制备的，此方法制备的石墨烯片成本高、收率低、不易实现大工业化生产。

中国发明专利，专利号20121007879.1，公开日期2013年7月24日，名称为一种二维石墨烯与一维纳米线复合的柔性导电薄膜及其制备方法，这个发明描述了一种制备柔性导电薄膜的方法，得到的薄膜具有较好的强度、柔性和导电性。但是有几个缺点：1石墨烯和银纳米线要分别分散在助剂里面，这些助剂需要高温退火才能去除，而高温的过程中很可能会导致金属纳米线氧化。2使用的石墨烯在水中的分散性较差，制备滤膜时既要超声分散，还需要有机溶剂帮助分散，过程较为繁琐。3由于金属纳米线层的导电性远大于石墨烯层，混合分散液抽滤成膜后，混合在金属纳米线中的石墨烯可能会影响导电薄膜的导电性。

发明内容

为了克服目前石墨烯、金属纳米线复合导电薄膜制备方法中存在问题，本发明提供了一种石墨烯与金属纳米线复合导电薄膜的制备方法。这种方法使用了水溶解性好的功能化石墨烯，不需要有机助剂帮助分散，这简化了薄膜制备的工艺；同时通过分层以及还原剂的处理，提高了导电薄膜的导电性。

本发明是通过以下措施来实现的：

一种石墨烯与金属纳米线复合导电薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将功能化石墨烯分散液，通过滤膜抽滤，在滤膜上形成功能化石墨烯层，得到含功能化石墨烯层的滤膜；

（2）将金属纳米线分散液通过步骤（1）的含功能化石墨烯层的滤膜抽滤，在滤膜的功能化石墨烯层上形成金属纳米线层，得到含金属纳米线层功能化石墨烯层的滤膜；

（3）将还原剂溶解于水中，然后通过步骤（2）的含金属纳米线层功能化石墨烯层的滤膜抽滤，干燥，得石墨烯与金属纳米线复合导电薄膜。

步骤（1）中，所述的功能化石墨烯分散液，溶剂为水、乙醇、异丙醇、环己烷、酯类和酮类等极性溶剂中的一种，优选氧化石墨烯水分散液；所述功能化石墨烯分散液浓度为0.01~100 g/L，优选2~20 g/L；

进一步的，所述的功能化石墨烯为碳层表面具有官能团的改性石墨烯，所述的官能团为羟基、羧基、羰基、氮基和氨基中的一种或多种，优选羟基、羧基或羰基；

更进一步的，所述的功能化石墨烯的层数为1～50，层内为碳原子sp²杂化轨道组成的六角形蜂巢状晶格，层间碳原子以π键结合，优选层数为1～10。

步骤（1）中所述的滤膜为纤维素酯膜、尼龙膜、聚四氟乙烯膜、聚碳酸脂膜、氧化铝膜和聚偏氟乙烯膜中的一种，优选纤维素酯膜。

步骤（2）中所述的金属纳米线分散液，溶剂为水、乙醇、异丙醇、环己烷、酯类和酮类等极性溶剂中的一种，优选金属纳米线水分散液；所述金属纳米线分散液浓度为0.01~100 g/L，优选1~10 g/L；

所述的金属纳米线为银纳米线、铜纳米线、金纳米线、铝纳米线、铂纳米线和钯纳米线中的一种，优选银纳米线。

步骤（2）所述的金属纳米线分散液中的金属纳米线固体和步骤（1）中所述的功能化石墨烯分散液中的功能化石墨烯固体质量比为0.001:1~1000:1，优选5:1~100:1。

步骤（3）中所述的还原剂为水合肼、硼氢化钠、抗坏血酸、巯基乙酸、盐酸羟胺、葡萄糖和甲醛中的一种，优选水合肼。

步骤（3）中所述的还原剂与功能化石墨烯分散液中的功能化石墨烯固体的摩尔比为0.005:1~100:1，优选2.3:1。

制备金属纳米线分散液及石墨烯分散液的技术已经相对成熟，本领域技术人员可以根据现有公开的方法制备，在此不再详述。

本发明有益效果：

（1）制备石墨烯层时，无需添加任何分散助剂或使用超声等分散手段，功能化石墨烯表面含有大量的羧基和羟基等含氧基团，具有很好的水溶解性，制得的薄膜中不含有有机助剂，无需高温退火除杂过程，大大简化了制备工艺；

（2）通过还原剂的处理提升石墨烯的导电性，功能化石墨烯表面的含氧基团会降低石墨烯的导电性，通过还原剂的处理除去这些基团使功能化石墨烯转化为石墨烯，制备的薄膜具有较好的导电性，且膜具有很好的均一性；

（3）在滤膜制备工艺中，采用分次成膜而非一次性成膜，先形成功能化石墨烯层，再形成金属纳米线层，这样的分层结构可以使石墨烯层对银纳米线层起到保护作用，还能使具有较高导电性的金属纳米线层最大程度的暴露，提高了薄膜的导电性。

附图说明

图1为导电薄膜的结构示意图；

图中：1、滤膜，2、功能化石墨烯层，3、金属纳米线层。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细的说明。

本发明所用功能化石墨烯、金属纳米线均由市场上购得，功能化石墨烯为济宁利特纳米技术有限责任公司生产的氧化石墨烯水溶液，型号为LN-GOD-002（1层功能化石墨烯）、LN-GOD-006（10层功能化石墨烯）、LN-GOD-008（5层功能化石墨烯）。金属纳米线为济宁利特纳米技术有限责任公司生产的金属纳米线，型号为LN-SWS-004（银纳米线）、LN-CWS-001（铜纳米线）、LN-AWS-001（金纳米线）。

实施例1

取20 mL 0.01g/L羧基和羟基功能化石墨烯水分散液，层数为10 层，经纤维素酯滤膜抽滤，在滤膜上形成功能化石墨烯层，取40 mL 0.05g/L银纳米线水分散液继续抽滤，在滤膜的功能化石墨烯层上形成银纳米线层，然后取10mL 0.00165mol/L的水合肼水溶液继续抽滤，得本实施例银纳米线-石墨烯双层导电薄膜。本实施例中，银纳米线和功能化石墨烯的重量比为10:1，水合肼和功能化石墨烯的摩尔比为2.3:1。双层导电薄膜的厚度为1 μm，方块电阻为319 mΩ/□。

实施例2

取20 mL 0.01 g/L羧基和羟基功能化石墨烯水分散液，层数为10 层，经聚四氟乙烯滤膜抽滤，在膜上形成功能化石墨烯层，取40 mL 0.05 g/L银纳米线水分散液继续抽滤，在滤膜的功能化石墨烯层上形成银纳米线层，然后取10 mL 0.00165 mol/L的水合肼水溶液继续抽滤，得本实施例银纳米线-石墨烯双层导电薄膜。本实施例中，银纳米线和功能化石墨烯的重量比为10:1，水合肼和功能化石墨烯的摩尔比为2.3:1。双层导电薄膜的厚度为1 μm，方块电阻为325 mΩ/□。

实施例3

取20 mL 0.01 g/L羧基和羟基功能化石墨烯水分散液，层数为10 层，经氧化铝滤膜抽滤，在膜上形成功能化石墨烯层，取40 mL 0.05 g/L银纳米线水分散液继续抽滤，在滤膜的功能化石墨烯层上形成银纳米线层，然后取10 mL 0.00165 mol/L的水合肼水溶液继续抽滤，得本实施例银纳米线-石墨烯双层导电薄膜。本实施例中，银纳米线和功能化石墨烯的重量比为10:1，水合肼和功能化石墨烯的摩尔比为2.3:1。双层导电薄膜的厚度为1 μm，方块电阻为314 mΩ/□。

实施例4

取200 mL 0.01 g/L羧基和羟基功能化石墨烯水分散液，层数为10 层，经纤维素酯滤膜抽滤，在膜上形成功能化石墨烯层，取10 mL 0.0002 g/L银纳米线水分散液继续抽滤，在滤膜的功能化石墨烯层上形成银纳米线层，然后取10 mL 0.00165 mol/L的水合肼水溶液继续抽滤，得本实施例银纳米线-石墨烯双层导电薄膜。本实施例中，银纳米线和功能化石墨烯的重量比为0.001:1，水合肼和功能化石墨烯的摩尔比为2.3:1。双层导电薄膜的厚度为100 nm，方块电阻为1409 mΩ/□。

实施例5

取10 mL 0.0001 g/L羧基和羟基功能化石墨烯水分散液，层数为10 层，经纤维素酯滤膜抽滤，在膜上形成功能化石墨烯层，取20 mL 0.05 g/L银纳米线水分散液继续抽滤，在滤膜的功能化石墨烯层上形成银纳米线层，然后取10 mL 0.00165 mol/L的水合肼水溶液继续抽滤，得本实施例银纳米线-石墨烯双层导电薄膜。本实施例中，银纳米线和功能化石墨烯的重量比为1000:1，水合肼和功能化石墨烯的摩尔比为2.3:1。双层导电薄膜的厚度为20 μm，方块电阻为23 mΩ/□。

实施例6

取20 mL 0.01 g/L羧基和羟基功能化石墨烯水分散液，层数为10 层，经纤维素酯滤膜抽滤，在膜上形成功能化石墨烯层，取40 mL 0.05 g/L银纳米线乙醇分散液继续抽滤，在滤膜的功能化石墨烯层上形成银纳米线层，然后取10 mL 0.00165 mol/L的水合肼水溶液继续抽滤，得本实施例银纳米线-石墨烯双层导电薄膜。本实施例中，银纳米线和功能化石墨烯的重量比为10:1，水合肼和功能化石墨烯的摩尔比为2.3:1。双层导电薄膜的厚度为1 μm，方块电阻为323 mΩ/□。

实施事例7

取20 mL 0.01 g/L羧基和羟基功能化石墨烯水分散液，层数为10 层，经纤维素酯滤膜抽滤，在膜上形成功能化石墨烯层，取40 mL 0.05 g/L银纳米线异丙醇分散液继续抽滤，在滤膜的功能化石墨烯层上形成银纳米线层，然后取10 mL 0.00165 mol/L的水合肼水溶液继续抽滤，得本实施例银纳米线-石墨烯双层导电薄膜。本实施例中，银纳米线和功能化石墨烯的重量比为10:1，水合肼和功能化石墨烯的摩尔比为2.3:1。双层导电薄膜的厚度为1 μm，方块电阻为320 mΩ/□。

实施例8

取20 mL 0.01 g/L羧基和羟基功能化石墨烯水分散液，层数为10 层，经纤维素酯滤膜抽滤，在膜上形成功能化石墨烯层，取40 mL 0.05 g/L银纳米线水分散液继续抽滤，在滤膜的功能化石墨烯层上形成银纳米线层，然后取0.25 mL 0.000165 mol/L的水合肼水溶液继续抽滤，得本实施例银纳米线-石墨烯双层导电薄膜。本实施例中，银纳米线和功能化石墨烯的重量比为10:1，水合肼和功能化石墨烯的摩尔比为0.005:1。双层导电薄膜的厚度为1 μm，方块电阻为565 mΩ/□。

实施例9

取20 mL 0.01 g/L羧基和羟基功能化石墨烯水分散液，层数为10 层，经纤维素酯滤膜抽滤，在膜上形成功能化石墨烯层，取40 mL 0.05 g/L银纳米线水分散液继续抽滤，在滤膜的功能化石墨烯层上形成银纳米线层，然后取433 mL 0.00165 mol/L的水合肼水溶液继续抽滤，得本实施例银纳米线-石墨烯双层导电薄膜。本实施例中，银纳米线和功能化石墨烯的重量比为10:1，水合肼和功能化石墨烯的摩尔比为100:1。双层导电薄膜的厚度为1 μm，方块电阻为278 mΩ/□。

实施例10

取20 mL 0.01g/L羧基和羟基功能化石墨烯水分散液，层数为10 层，经纤维素酯滤膜抽滤，在滤膜上形成功能化石墨烯层，取40 mL 0.05g/L银纳米线水分散液继续抽滤，在滤膜的功能化石墨烯层上形成银纳米线层，然后取10mL 0.00165mol/L的硼氢化钠水溶液继续抽滤，得本实施例银纳米线-石墨烯双层导电薄膜。本实施例中，银纳米线和功能化石墨烯的重量比为10:1，硼氢化钠和功能化石墨烯的摩尔比为2.3:1。双层导电薄膜的厚度为1 μm，方块电阻为334mΩ/□。

实施例11

取20mL 0.01g/L羧基和羟基功能化石墨烯水分散液，层数为10 层，经纤维素酯滤膜抽滤，在滤膜上形成功能化石墨烯层，取40 mL 0.05g/L银纳米线水分散液继续抽滤，在滤膜的功能化石墨烯层上形成银纳米线层，然后取10 mL 0.00165mol/L的抗坏血酸水溶液继续抽滤，得本实施例银纳米线-石墨烯双层导电薄膜。本实施例中，银纳米线和功能化石墨烯的重量比为10:1，抗坏血酸和功能化石墨烯的摩尔比为2.3:1。双层导电薄膜的厚度为1 μm，方块电阻为342 mΩ/□。

实施例12

取20 mL 0.01g/L羧基和羟基功能化石墨烯水分散液，层数为10 层，经纤维素酯滤膜抽滤，在滤膜上形成功能化石墨烯层，取40 mL 0.05g/L铜纳米线水分散液继续抽滤，在滤膜的功能化石墨烯层上形成铜纳米线层，然后取10mL 0.00165mol/L的水合肼水溶液继续抽滤，得本实施例铜纳米线-石墨烯双层导电薄膜。本实施例中，铜纳米线和功能化石墨烯的重量比为10:1，水合肼和功能化石墨烯的摩尔比为2.3:1。双层导电薄膜的厚度为1 μm，方块电阻为430 mΩ/□。

实施例13

取20 mL 0.01g/L羧基和羟基功能化石墨烯水分散液，层数为10 层，经纤维素酯滤膜抽滤，在滤膜上形成功能化石墨烯层，取40 mL 0.05g/L金纳米线水分散液继续抽滤，在滤膜的功能化石墨烯层上形成金纳米线层，然后取10mL 0.00165mol/L的水合肼水溶液继续抽滤，得本实施例金纳米线-石墨烯双层导电薄膜。本实施例中，金纳米线和功能化石墨烯的重量比为10:1，水合肼和功能化石墨烯的摩尔比为2.3:1。双层导电薄膜的厚度为1 μm，方块电阻为512 mΩ/□。

实施例14

取20 mL 0.01g/L羧基和羟基功能化石墨烯水分散液，层数为10 层，经纤维素酯滤膜抽滤，在滤膜上形成功能化石墨烯层，取40 mL 0.05g/L金纳米线乙醇分散液继续抽滤，在滤膜的功能化石墨烯层上形成金纳米线层，然后取10mL 0.00165mol/L的水合肼水溶液继续抽滤，得本实施例金纳米线-石墨烯双层导电薄膜。本实施例中，金纳米线和功能化石墨烯的重量比为10:1，水合肼和功能化石墨烯的摩尔比为2.3:1。双层导电薄膜的厚度为1 μm，方块电阻为521 mΩ/□。

实施例15

取20 mL 0.01g/L羧基和羟基功能化石墨烯水分散液，层数为10 层，经纤维素酯滤膜抽滤，在滤膜上形成功能化石墨烯层，取40 mL 0.05g/L金纳米线异丙醇醇分散液继续抽滤，在滤膜的功能化石墨烯层上形成金纳米线层，然后取10 mL 0.00165mol/L的水合肼水溶液继续抽滤，得本实施例金纳米线-石墨烯双层导电薄膜。本实施例中，金纳米线和功能化石墨烯的重量比为10:1，水合肼和功能化石墨烯的摩尔比为2.3:1。双层导电薄膜的厚度为1 μm，方块电阻为521 mΩ/□。

实施例16

取20 mL 0.01g/L羧基和羟基功能化石墨烯水分散液，层数为10 层，经纤维素酯滤膜抽滤，在滤膜上形成功能化石墨烯层，取40 mL 0.05g/L铜纳米线乙醇分散液继续抽滤，在滤膜的功能化石墨烯层上形成铜纳米线层，然后取10mL 0.00165mol/L的水合肼水溶液继续抽滤，得本实施例铜纳米线-石墨烯双层导电薄膜。本实施例中，铜纳米线和功能化石墨烯的重量比为10:1，水合肼和功能化石墨烯的摩尔比为2.3:1。双层导电薄膜的厚度为1 μm，方块电阻为435 mΩ/□。

实施例17

取20 mL 0.01g/L羧基和羟基功能化石墨烯水分散液，层数为10 层，经纤维素酯滤膜抽滤，在滤膜上形成功能化石墨烯层，取40 mL 0.05g/L铜纳米线异丙醇分散液继续抽滤，在滤膜的功能化石墨烯层上形成铜纳米线层，然后取10mL 0.00165mol/L的水合肼水溶液继续抽滤，得本实施例铜纳米线-石墨烯双层导电薄膜。本实施例中，铜纳米线和功能化石墨烯的重量比为10:1，水合肼和功能化石墨烯的摩尔比为2.3:1。双层导电薄膜的厚度为1 μm，方块电阻为442 mΩ/□。

实施例18

取20 mL 0.01g/L羧基和羟基功能化石墨烯水分散液，层数为1 层，经纤维素酯滤膜抽滤，在滤膜上形成功能化石墨烯层，取40 mL 0.05g/L银纳米线水分散液继续抽滤，在滤膜的功能化石墨烯层上形成银纳米线层，然后取10mL 0.00165 mol/L的水合肼水溶液继续抽滤，得本实施例银纳米线-石墨烯双层导电薄膜。本实施例中，银纳米线和功能化石墨烯的重量比为10:1，水合肼和功能化石墨烯的摩尔比为2.3:1。双层导电薄膜的厚度为1 μm，方块电阻为272 mΩ/□。

实施例19

取20 mL 0.01g/L羧基和羟基功能化石墨烯水分散液，层数为50 层，经纤维素酯滤膜抽滤，在滤膜上形成功能化石墨烯层，取40 mL 0.05g/L银纳米线水分散液继续抽滤，在滤膜的功能化石墨烯层上形成银纳米线层，然后取10 mL 0.00165 mol/L的水合肼水溶液继续抽滤，得本实施例银纳米线-石墨烯双层导电薄膜。本实施例中，银纳米线和功能化石墨烯的重量比为10:1，水合肼和功能化石墨烯的摩尔比为2.3:1。双层导电薄膜的厚度为1 μm，方块电阻为432 mΩ/□。

实施例20

取20 mL 0.01g/L氨基功能化石墨烯水分散液，层数为10 层，经纤维素酯滤膜抽滤，在滤膜上形成功能化石墨烯层，取40 mL 0.05g/L银纳米线水分散液继续抽滤，在滤膜的功能化石墨烯层上形成银纳米线层，然后取10 mL 0.00165 mol/L的水合肼水溶液继续抽滤，得本实施例银纳米线-石墨烯双层导电薄膜。本实施例中，银纳米线和功能化石墨烯的重量比为10:1，水合肼和功能化石墨烯的摩尔比为2.3:1。双层导电薄膜的厚度为1 μm，方块电阻为565 mΩ/□。

实施例21

取20 mL 0.01g/L氮基功能化石墨烯水分散液，层数为10 层，经纤维素酯滤膜抽滤，在滤膜上形成功能化石墨烯层，取40 mL 0.05g/L银纳米线水分散液继续抽滤，在滤膜的功能化石墨烯层上形成银纳米线层，然后取10 mL 0.00165 mol/L的水合肼水溶液继续抽滤，得本实施例银纳米线-石墨烯双层导电薄膜。本实施例中，银纳米线和功能化石墨烯的重量比为10:1，水合肼和功能化石墨烯的摩尔比为2.3:1。双层导电薄膜的厚度为1 μm，方块电阻为575 mΩ/□。

对比例1

取20 mL 0.01g/L未功能化的石墨烯，借助有机助剂分散，经纤维素酯滤膜抽滤，在滤膜上形成石墨烯层，取40 mL 0.05g/L银纳米线水分散液继续抽滤，再滤膜的石墨烯层上形成银纳米线层，得银纳米线-石墨烯双层导电薄膜。银纳米线和功能化石墨烯的重量比为10:1。双层导电薄膜的厚度为1 μm，方块电阻为12 Ω/□。

对比例2

取取20 mL 0.01g/L羧基和羟基功能化石墨烯水分散液和40 mL 0.05g/L银纳米线水分散液充分混合均匀，经纤维素酯滤膜抽滤，然后取10 mL 0.00165 mol/L的水合肼水溶液继续抽滤，形成石墨烯-银纳米线导电滤膜。银纳米线和功能化石墨烯的重量比为10:1，水合肼和功能化石墨烯的摩尔比为2.3:1。导电薄膜的厚度为1 μm，方块电阻为7650 mΩ/□。

由上述结果可见，本发明方法与现有技术相比工艺简单，制备石墨烯层时，无需添加任何分散助剂或使用超声等分散手段，无需高温退火除杂过程，大大简化了制备工艺；采用分次成膜可以使石墨烯层对银纳米线层起到保护作用，还能使具有较高导电性的金属纳米线层最大程度的暴露，提高了薄膜的导电性；通过还原剂的处理制备的薄膜具有较好的导电性。相同的石墨烯和金属纳米线的量对比例1中方阻高达12 Ω/□，而本发明方阻仅319 mΩ/□。

Claims

1.一种石墨烯与金属纳米线复合导电薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述的功能化石墨烯分散液，溶剂为水、乙醇、异丙醇、环己烷、酯类和酮类中的一种；所述功能化石墨烯分散液浓度为0.01～100 g/L；所述的功能化石墨烯为碳层表面具有官能团的改性石墨烯，所述的官能团为羟基、羧基、羰基、氮基和氨基中的一种或多种；所述的功能化石墨烯的层数为1～50，层内为碳原子sp²杂化轨道组成的六角形蜂巢状晶格，层间碳原子以π键结合。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述的功能化石墨烯分散液为氧化石墨烯水分散液；所述的分散液浓度为2～20 g/L；所述的官能团为羟基、羧基或羰基；所述的功能化石墨烯的层数为1～10。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述的滤膜为纤维素酯膜、尼龙膜、聚四氟乙烯膜、聚碳酸脂膜、氧化铝膜和聚偏氟乙烯膜中的一种。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述的滤膜为纤维素酯膜。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（2）中所述的金属纳米线分散液，溶剂为水、乙醇、异丙醇、环己烷、酯类和酮类中的一种；所述的金属纳米线分散液浓度为0.01~100 g/L；所述的金属纳米线为银纳米线、铜纳米线、金纳米线、铝纳米线、铂纳米线和钯纳米线中的一种；所述的金属纳米线分散液中的金属纳米线固体和步骤（1）中所述的功能化石墨烯分散液中的功能化石墨烯固体质量比为0.001:1~1000:1。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：步骤（2）中所述的金属纳米线分散液为金属纳米线水分散液；所述金属纳米线分散液浓度为1~10 g/L；所述的金属纳米线为银纳米线；所述的金属纳米线分散液中的金属纳米线固体和步骤（1）中所述的功能化石墨烯分散液中的功能化石墨烯固体质量比为5:1~100:1。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（3）中所述的还原剂为水合肼、硼氢化钠、抗坏血酸、巯基乙酸、盐酸羟胺、葡萄糖和甲醛中的一种；所述的还原剂与功能化石墨烯分散液中的功能化石墨烯固体的摩尔比为0.005:1～100:1。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于：步骤（3）中所述的还原剂为水合肼；所述的还原剂与功能化石墨烯分散液中的功能化石墨烯固体的摩尔比为2.3:1。