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酸化グラフェンに金属を担持させる方法及びこの方法で作成した金属-酸化グラフェン複合体 コモンズ 新技術説明会

国内特許コード P160013428
整理番号 (S2012-1181-N0)
掲載日 2016年11月2日
出願番号 特願2014-535610
出願日 平成25年9月13日(2013.9.13)
国際出願番号 JP2013074937
国際公開番号 WO2014042259
国際出願日 平成25年9月13日(2013.9.13)
国際公開日 平成26年3月20日(2014.3.20)
優先権データ
  • 特願2012-201088 (2012.9.13) JP
発明者
  • 仁科 勇太
出願人
  • 国立大学法人 岡山大学
発明の名称 酸化グラフェンに金属を担持させる方法及びこの方法で作成した金属-酸化グラフェン複合体 コモンズ 新技術説明会
発明の概要 酸化グラフェンを分散させている酸化グラフェン分散液においてグラフェンの凝集が生じることを抑制しながら、酸化グラフェンに所望の金属を担持させる酸化グラフェンに金属を担持させる方法及びこの方法で作成した金属-酸化グラフェン複合体を提供する。
酸化グラフェンを分散させている酸化グラフェン分散溶液に、金属塩または金属イオンを含有する溶液を添加するとともに、アルコール(三級アルコールを除く)、N,N-ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、1,4-ジオキサンの少なくともいずれか1種を還元剤として添加して、還元剤の還元作用により酸化グラフェンに金属塩の金属または金属イオンとなっている金属を担持させる。
従来技術、競合技術の概要


従来、触媒の一つとして、パラジウム-グラフェン複合体から成る触媒が知られている(例えば、特許文献1参照。)。



この触媒は、酸化グラフェンを分散させている酸化グラフェン分散液に硝酸パラジウムとヒドラジンとを加えて、マイクロウェーブを照射することにより、酸化グラフェンにパラジウムを担持させて作成している。



しかしながら、還元剤としてヒドラジンを用いた場合には、還元反応によって酸化グラフェンにパラジウムが担持されるだけでなく、酸化グラフェンがグラフェンに還元されることとなって、グラフェンの凝集が生じやすくなるというという問題があった。



特に、凝集したグラフェンは、触媒としての機能を発現できにくくなるとともに、溶液中での分散性が低下するため、凝集したグラフェンを除去する必要が生じることから、製造効率を低下させることとなり、触媒が高コスト化する原因ともなっていた。

産業上の利用分野


本発明は、酸化グラフェンに金属を担持させる方法及びこの方法で作成した金属-酸化グラフェン複合体に関するものである。特に、酸化グラフェンを還元することで金属を酸化グラフェンに担持させるが、その際に酸化グラフェンがグラフェンにまで還元されることで分散性の低下が生じることを抑制し、酸化グラフェンの分散性を維持した金属-酸化グラフェン複合体を生成可能とするものであり、触媒あるいは金属スカベンジャーとして利用されるものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
酸化グラフェンを分散させている酸化グラフェン分散溶液に、金属塩または金属イオンを含有している溶液を添加して混合溶液を作製する第1の工程と、
混合溶液にアルコール(三級アルコールを除く)、N,N-ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、1,4-ジオキサンの少なくともいずれか1種を添加して撹拌することにより酸化グラフェン分散溶液の酸化グラフェンに金属塩の金属または金属イオンとなっている金属を担持させる第2の工程と
からなる酸化グラフェンに金属を担持させる方法。

【請求項2】
前記第1の工程の前記酸化グラフェン分散溶液は、
六角形の格子状に並んだ炭素原子で構成された炭素シートの積層体である黒鉛にマイクロ波を照射する工程と、
マイクロ波が照射された黒鉛に硫酸と、硝酸ナトリウムと、過マンガン酸カリウムを加えて酸化させることにより、前記黒鉛から1層または複数層の炭素シートで構成される酸化グラフェンを剥離させる工程と
により作成している請求項1に記載の酸化グラフェンに金属を担持させる方法。

【請求項3】
酸化グラフェンを分散させている酸化グラフェン分散溶液に、金属塩または金属イオンを含有している溶液を添加するとともに、アルコール(三級アルコールを除く)、N,N-ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、1,4-ジオキサンの少なくともいずれか1種を還元剤として添加して、前記還元剤の還元作用により前記酸化グラフェンに前記金属塩の金属または金属イオンとなっている金属を担持させて成る金属-酸化グラフェン複合体。

【請求項4】
前記酸化グラフェン分散溶液は、
六角形の格子状に並んだ炭素原子で構成された炭素シートの積層体である黒鉛にマイクロ波を照射した後に、マイクロ波が照射された黒鉛に硫酸と、硝酸ナトリウムと、過マンガン酸カリウムを加えて酸化することにより1層または複数層の炭素シートに剥離させて作成した酸化グラフェンの分散溶液である請求項3に記載の金属-酸化グラフェン複合体。

【請求項5】
請求項3または請求項4に記載の金属-酸化グラフェン複合体からなる触媒。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 公開
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