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ハロゲン化された炭素シート及びその製造方法 NEW

国内特許コード P170013989
整理番号 (S2013-1180-N0)
掲載日 2017年4月7日
出願番号 特願2015-526443
出願日 平成26年7月11日(2014.7.11)
国際出願番号 JP2014068553
国際公開番号 WO2015005470
国際出願日 平成26年7月11日(2014.7.11)
国際公開日 平成27年1月15日(2015.1.15)
優先権データ
  • 特願2013-146743 (2013.7.12) JP
発明者
  • 高口 豊
  • 田嶋 智之
  • 小林 和正
  • 和田 卓聡
出願人
  • 国立大学法人 岡山大学
発明の名称 ハロゲン化された炭素シート及びその製造方法 NEW
発明の概要 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から前記炭素シートを剥離させる剥離方法において、前記黒鉛と、ポリリン酸と、ハロゲン化剤とを混合して前記炭素シートをハロゲン化することにより、前記黒鉛から前記炭素シートを剥離させることを特徴とする。これにより、炭素シートの積層体である黒鉛から直接、炭素シートを剥離させる剥離方法、及びグラフェン平面を形成する6員環の二重結合にはハロゲンがほとんど付加されず、端部がハロゲン化された炭素シートの製造方法が提供される。
従来技術、競合技術の概要


グラフェンシートとは、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であり、グラフェンシートの積層体が黒鉛である。グラフェンシートは、電子デバイス材料として用いられることが知られており、グラフェンシートを化学修飾した材料についての検討もされている。



非特許文献1には、グラフェンシートを臭素化する方法として、酸化グラフェンを出発原料とした化学修飾法が記載されている(Scheme 1)。この方法によれば臭素化されたグラフェンが得られるとされているが、グラフェン平面を形成する6員環の二重結合に臭素が付加するため、グラフェンの電気・電子特性が低下するという問題があった。また、酸化グラフェンを出発原料として用いるためには、Hummers法等によりグラファイトから酸化グラフェンを合成する必要があるが、複数工程を要するとともに反応に長期間を要するため、実用性が低いという問題もあった。



また、非特許文献2には、臭化プラズマを用いることによりグラフェン等の黒鉛材料を臭素化する方法が記載されている(Fig. 10)。この方法によれば、臭素化されたグラフェンが得られるとされているが、グラフェン平面を形成する6員環の二重結合に臭素が付加するため、グラフェンの電気・電子特性が低下するという問題があった。また、プラズマを発生させるための装置も必要となるため、必ずしも簡便な方法ではなかった。

産業上の利用分野


本発明は、ハロゲン化された炭素シート及びその製造方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
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から前記炭素シートを剥離させる剥離方法において、
前記黒鉛と、ポリリン酸と、ハロゲン化剤とを混合して前記炭素シートをハロゲン化することにより、前記黒鉛から前記炭素シートを剥離させる剥離方法。

【請求項2】
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と、ポリリン酸と、ハロゲン化剤とを混合することにより、前記黒鉛から剥離させて成るハロゲン化された炭素シート。

【請求項3】
請求項2記載のハロゲン化された炭素シートにおけるハロゲンを目的官能基に置換して成る炭素シート。

【請求項4】
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から前記炭素シートを剥離させて得られるハロゲン化された炭素シートの製造方法において、
前記黒鉛と、ポリリン酸と、ハロゲン化剤とを混合して前記炭素シートをハロゲン化することにより、前記黒鉛から前記炭素シートを剥離させてハロゲン化された炭素シートの分散液を得る工程と、
前記分散液からハロゲン化された炭素シートを分離する工程と
を有するハロゲン化された炭素シートの製造方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2015526443thum.jpg
出願権利状態 公開
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