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公開番号2025088486
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-11
出願番号2023203212
出願日2023-11-30
発明の名称還元型酸化グラフェン膜の形成方法、還元型酸化グラフェン膜及び物品
出願人国立大学法人静岡大学
代理人個人,個人,個人
主分類C01B 32/198 20170101AFI20250604BHJP(無機化学)
要約【課題】ヨウ素系還元剤を用いた効率的な還元型酸化グラフェン膜の形成方法を提供すること。
【解決手段】ヨウ素及びヨウ化水素の少なくとも一方を含む還元性雰囲気中に基材を配置することと、酸化グラフェンの分散液を上記還元性雰囲気中の基材上に噴霧することにより、酸化グラフェンを還元するとともに、基材上に酸化グラフェンの還元体である還元型酸化グラフェンを堆積させることと、を含む、還元型酸化グラフェン膜の形成方法。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
ヨウ素及びヨウ化水素の少なくとも一方を含む還元性雰囲気中に基材を配置することと、
酸化グラフェンの分散液を前記還元性雰囲気中の前記基材上に噴霧することにより、前記酸化グラフェンを還元するとともに、前記基材上に前記酸化グラフェンの還元体である還元型酸化グラフェンを堆積させることと、を含む、還元型酸化グラフェン膜の形成方法。
続きを表示（約 400 文字）【請求項２】
前記分散液が水及びエタノールの少なくとも一方を含む、請求項１に記載の還元型酸化グラフェン膜の形成方法。
【請求項３】
前記分散液中の前記酸化グラフェンの含有量が、０．０１～２ｇ／Ｌである、請求項１又は２に記載の還元型酸化グラフェン膜の形成方法。
【請求項４】
ヨウ素及びヨウ化水素の少なくとも一方を含む溶液を加熱することにより前記還元性雰囲気を形成する、請求項１又は２に記載の還元型酸化グラフェン膜の形成方法。
【請求項５】
波長５５０ｎｍの光の透過率が８５～９９％であり、
表面抵抗率が１５００～６００００Ω/□であり、
厚さが０．０００５～０．１μｍである、還元型酸化グラフェン膜。
【請求項６】
基材と、前記基材上に設けられた請求項５に記載の還元型酸化グラフェン膜と、を備える、物品。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、還元型酸化グラフェン膜の形成方法、還元型酸化グラフェン膜及び物品に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
透明電極や電磁波シールド、スーパーキャパシタ等の材料として、酸化グラフェンを還元して得られる還元型酸化グラフェンが注目されている。上記用途では、還元型酸化グラフェンを膜状にして用いることが一般的であり、還元型酸化グラフェンを含む膜（以下、「還元型酸化グラフェン膜」ともいう。）の形成方法が種々検討されている。例えば、非特許文献１には、酸化グラフェンとヒドラジンとを混合して得られた混合液を、あらかじめ加熱した基板上に噴霧することで、膜の形成と酸化グラフェンの還元を同時に行い、還元型酸化グラフェン膜を形成する方法が開示されている。この方法によれば、効率的に還元型酸化グラフェン膜を形成することができる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
Viet Hung Pham, et al., “Fast and simple fabrication of a largetransparent chemically-converted graphene film by spray-coating”, CARBON, 48,1945-1951, 2010
William S. Hummers, et al., “Preparation of Graphitic Oxide”, J. Am. Chem. Soc., 1958, 80, 6, 1339
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ヒドラジンは還元効率に優れた還元剤であるものの、その毒性等の問題から、ヒドラジンの代替となる還元剤が求められている。例えば、ヒドラジンに代えてヨウ化水素（ＨＩ）等のヨウ素系還元剤を用いる方法が検討されている。しかしながら、本発明者らの検討の結果、上記非特許文献１の方法でヨウ素系還元剤を用いた場合、酸化グラフェンの還元が急速に進行し、還元型酸化グラフェンの粒子によって噴霧ノズルが目詰まりを起こすという問題が発生することが判明した。そのため、ヨウ素系還元剤を用いて効率的に還元型酸化グラフェン膜を形成するためには、非特許文献１の方法に代わる新たな方法が必要であった。
【０００５】
そこで、本発明の目的の一つは、ヨウ素系還元剤を用いた効率的な還元型酸化グラフェン膜の形成方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、少なくとも下記［１］～［６］を提供する。
【０００７】
［１］
ヨウ素及びヨウ化水素の少なくとも一方を含む還元性雰囲気中に基材を配置することと、
酸化グラフェンの分散液を前記還元性雰囲気中の前記基材上に噴霧することにより、前記酸化グラフェンを還元するとともに、前記基材上に前記酸化グラフェンの還元体である還元型酸化グラフェンを堆積させることと、を含む、還元型酸化グラフェン膜の形成方法。
【０００８】
［２］
前記分散液が水及びエタノールの少なくとも一方を含む、[１]に記載の還元型酸化グラフェン膜の形成方法。
【０００９】
[３]
前記分散液中の前記酸化グラフェンの含有量が、０．０１～２ｇ／Ｌである、[１]又は[２]に記載の還元型酸化グラフェン膜の形成方法。
【００１０】
[４]
ヨウ素及びヨウ化水素の少なくとも一方を含む溶液を加熱することにより前記還元性雰囲気を形成する、[１]～[３]のいずれかに記載の還元型酸化グラフェン膜の形成方法。
（【００１１】以降は省略されています）

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