石墨烯制造用組合物及利用該組合物的石墨烯制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明的一個實施例涉及一種石墨烯制造用組合物及利用該組合物的石墨烯制 造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在顯示裝置及太陽能電池之類的多樣的電子設(shè)備領(lǐng)域中新材料的開發(fā)正在活躍 地進行。尤其，對一種可替代主要被使用為電子設(shè)備的透明電極的銦錫氧化物（Indium Tin Oxide ;IT0)的新材料的研究正在活躍地進行。其中，尤其對包含有碳的材料的研究正在集 中地開展，例如關(guān)于碳納米管、金剛石（diamond)、石墨（graphite)、石墨?。╣raphene)等 的研究正在集中地開展。
[0003] 尤其，石墨烯在導(dǎo)電率和透明度方面優(yōu)良，因此用于制造石墨烯的多樣的方法不 斷被提出。石墨烯的制造方法大致可區(qū)分為機械方法和化學(xué)方法。作為機械方法有利用透 明膠帶而將石墨烯從石墨試料中剝離的方法?；瘜W(xué)方法中具有代表性的有化學(xué)氣相沉積法 (Chemicalvapordeposition;CVD)?；瘜W(xué)氣相沉積法是一種將氣態(tài)的碳供應(yīng)源投入到布 置有催化劑金屬的容器內(nèi)并對所述容器進行加熱之后再冷卻而使所述催化劑金屬的表面 上生長石墨烯片的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 技術(shù)問題
[0005] 本發(fā)明的一個實施例的目的在于提供一種石墨烯制造用組合物。
[0006] 本發(fā)明的另一實施例的目的在于提供一種利用該石墨烯制造用組合物的石墨烯 制造方法。
[0007] 技術(shù)方案
[0008] 本發(fā)明的一個實施例公開一種石墨烯制造用組合物，包含：由如下的化學(xué)式1或 化學(xué)式2表示的含氮有機化合物；氧化劑；以及酸，
[0009] 〈化學(xué)式1>
[0010] N(Rn) (R12) (R13)
[0011] 〈化學(xué)式2>
[0012]
[0013] 在所述化學(xué)式1和化學(xué)式2中，乂21為N(氮原子）或CR21，乂 22為N或CR22, 乂23為N 或CR23,父24為N或CR 24,父25為N或CR 25,父26為N或CR 26,父27為N或CR 27,父28為N或CR 28，
[0014] 乂21至X 28中的至少3個基團（group)選擇為N，
[0015] Rn至R13以及R21至R 2S相互獨立地從氫、置換或未置換的C i-Q；。烷基、置換或未置 換的Q-Ci。環(huán)烷基、置換或未置換的c6-c6。芳基、以及置換或未置換的c2-c6。異芳基中選擇。
[0016] 本發(fā)明的另一實施例公開一種石墨烯制造方法，包括如下步驟：利用包含有由如 下的化學(xué)式1或化學(xué)式2表示的含氮有機化合物、氧化劑；以及酸的石墨烯制造用組合物而 對石墨烯進行摻雜而獲得摻雜石墨烯，
[0017] 〈化學(xué)式1>
[0018] N(Rn) (R12) (R13)
[0019] 〈化學(xué)式2>
[0020]
[0021 ] 在所述化學(xué)式1和化學(xué)式2中，
[0022] 父21為N(氮原子）或CR21，X22為N或CR22,父23為N或CR23,父24為N或CR24,父25為N 或CR25,父26為N或CR26,父27為N或CR27,父28為N或CR28，
[0023] 父21至X28中的至少3個基團（group)選擇為N，
[0024] Rn至R13以及R21至R2S相互獨立地從氫、置換或未置換的Ci-Q；。烷基、置換或未置 換的。環(huán)烷基、置換或未置換的C6-C6。芳基、以及置換或未置換的C2-C6。異芳基中選擇。
[0025] 本發(fā)明的又一實施例公開一種石墨烯制造方法，包括如下步驟：在催化劑金屬的 至少一個面形成石墨烯；以及使用包含有由如上的化學(xué)式1或化學(xué)式2表示的含氮有機化 合物、氧化劑和酸的石墨烯制造用組合物而除去所述催化劑金屬的同時對所述石墨烯進行 摻雜而獲得摻雜石墨烯。
[0026] 有益效果
[0027] 本發(fā)明的實施例可提供一種石墨烯制造用組合物及利用該組合物的石墨烯制造 方法，所述石墨烯制造用組合物可提供一種表面電阻值較小且所述表面電阻值的維持時間 較長的石墨烯。
【附圖說明】
[0028] 圖1為概略地表示根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的石墨烯制造方法的圖。
[0029] 圖2為概略地表示根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的石墨烯制造方法的圖。
[0030] 圖3為概略地表示根據(jù)本發(fā)明的又一實施例的石墨烯制造方法的圖。
[0031] 圖4為概略地表示根據(jù)本發(fā)明的其他一實施例的石墨烯制造方法的圖。
【具體實施方式】
[0032] 以下，更加詳細地說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的石墨烯制造用組合物及利用該 組合物的石墨烯制造方法。
[0033] 在本說明書中，"石墨?。╣raphene) "是指多個碳原子相互之間以共價鍵連接而形 成為二維膜形態(tài)（通常為sp2鍵合）的物質(zhì)。構(gòu)成石墨烯的碳原子形成作為基本重復(fù)單元 的六元環(huán)，然而也可以還包括五元環(huán)和/或七元環(huán)。根據(jù)可包含于石墨烯內(nèi)的五元環(huán)和/ 或七元環(huán)的含量，所述石墨烯的形態(tài)可變得不同。石墨烯可由單層構(gòu)成，然而也可以通過層 疊多個單層而形成多層，厚度最高可達l〇〇nm。
[0034] 在本說明書中，"石墨烯制造用組合物"表示用于除去制造石墨烯時使用的催化劑 金屬和/或用于對石墨烯進行摻雜的組合物。
[0035] 在本說明書中，"層疊體"是指包含石墨烯的多個層，根據(jù)基于本發(fā)明的實施例的 石墨烯制造方法的各個步驟，其表示在石墨烯之外還包括催化劑金屬、載體膜、目標(biāo)膜中的 一種以上的構(gòu)成要素的狀態(tài)。
[0036] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，石墨烯制造用組合物可包含：由如下的化學(xué)式1或化 學(xué)式2表示的含氮有機化合物；氧化劑；酸。
[0037] 〈化學(xué)式1>
[0038] N(Rn) (R12) (R13)
[0039] 〈化學(xué)式2>
[0040]
[0041] 在所述化學(xué)式2中，X21可以是N(氮原子）或CR21，X 22可以是N或CR22，X23可以是 N或CR23, X24可以是N或CR 24, X25可以是N或CR 25, X26可以是N或CR 26, X27可以是N或CR 27， )(28可以是1^或0?28，乂21至父 28中的至少3個基團（81'〇即）可選擇為1
[0042] 例如，在所述化學(xué)式2中，X21可以是CR21，X 22可以是CR 22, X23可以是CR 23, X24可以 是CR24, X25可以是N，X 26可以是N，X 27可以是CR 27, X28可以是N，然而并不局限于此。
[0043] 在所述化學(xué)式1和化學(xué)式2中，Rn至R13以及R 21至R2S可相互獨立地從氫、置換或 未置換的Ci-Q。烷基、置換或未置換的CfCi。環(huán)烷基、置換或未置換的c 6-c6。芳基、以及置換 或未置換的c2-c6。異芳基（Heteroaryl)中選擇。
[0044] 例如，在所述化學(xué)式1和化學(xué)式2中，Rn至R13以及R 21至R2S可相互獨立地從如下 物質(zhì)中選擇：氫、甲基、乙基、正丙基（n-propyl)、異丙基（iso-propyl)、正丁基（n-butyl)、 仲丁基（sec-butyl)、異丁基（iso-butyl)、叔丁基（tert-butyl)、正戊基（n-pentyl)、 環(huán)戊基（cyclopentyl)、環(huán)己基（cyclohexyl)、苯基（phenyl)、萘基（naphthyl)、吡啶基 (pyridinyl);以及被選自重氫、鹵素原子、氰基、硝基、甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁 基、仲丁基、異丁基、叔丁基、苯基、萘基、吡啶基的至少一種物質(zhì)置換的甲基、乙基、正丙 基（n-propyl)、異丙基（iso-propyl)、正丁基（n-butyl)、仲丁基（sec-butyl)、異丁基 (iso-butyl)、叔丁基（tert-butyl)、正戊基（n-pentyl)、環(huán)戊基（cyclopentyl)、環(huán)己基 (cyclohexyl)、苯基（phenyl)、萘基（naphthyl)、吡啶基（pyridinyl)。然而，并不局限于 此。
[0045] 作為另一例，所述化學(xué)式1中的Rn至R 13可相互獨立地從氫、甲基、乙基、正丙基、 異丙基、正丁基、仲丁基、異丁基、叔丁基、正戊基、環(huán)戊基、環(huán)己基、苯基、萘基、吡啶基中選 擇，且Rn、R 12和R 13并不同時選取氫，然而并不局限于此。
[0046] 例如，由所述化學(xué)式2表示的含氮有機化合物可表示為如下的化學(xué)式2A，然而并 不局限于此。
[0047] 〈化學(xué)式 2A>
[0048]
[0049] 在所述化學(xué)式2A中，R21至R24以及R27可如同前述說明。
[0050] 作為另一例，對于由所述化學(xué)式2表示的含氮有機化合物而言，當(dāng)其表示為化學(xué) 式2A時，R21至R 24以及R27可相互獨立地從如下物質(zhì)中選擇：氫、甲基、乙基、正丙基、異丙 基、正丁基、仲丁基、異丁基、叔丁基、正戊基、環(huán)戊基、環(huán)己基、苯基、萘基、吡啶基；以及被 選自重氫、鹵素原子、氰基、硝基、甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、仲丁基、異丁基、叔丁 基、苯基、萘基、吡啶基的至少一種物質(zhì)置換的甲