KR101375288B1 - 분산성이 뛰어난 그래핀 화합물 제조방법 및 이로부터 제조된 그래핀 화합물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기능화된 그래핀 화합물의 제조방법에 관한 것으로 구체적으로는 산화 그래핀을 이용하여 분산성이 우수한 그래핀 화합물을 제조하는 방법에 관한 것이다.

Description

분산성이 뛰어난 그래핀 화합물 제조방법 및 이로부터 제조된 그래핀 화합물{Manufacturing method of graphene compound with excellent dispersability in solvent and thereof product}
본 발명은 산화 그래핀과 아민의 반응으로 제조된 아민기가 도입된 그래핀 화합물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
흑연의 한 층에 해당하는 그래핀은 sp2-탄소결합으로 이루어진 단일평판 시트로 벌집 모양을 가지고 있으며, 흑연, 다이아몬드, 플러렌 및 탄소나노튜브 등 모든 흑연 소재를 구성하는 기본 구조이다. 그래핀은 뛰어난 전하이동도, 낮은 면저항 및 기계적 물성 그리고 열적, 화학적 안정성 등 다양한 고유 특성들을 가지고 있으며, 이러한 고유 특성들을 이용한 많은 응용 관련 연구결과가 보고되고 있다. 특히 디스플레이 및 태양전지용 전극 소재, 차세대 반도체 소자의 전하이동용 채널 소재, 전도성 고분자 필름의 첨가제 등 다양한 분야에서 기술적, 산업적 응용가치를 가지고 있다.
현재까지 그래핀을 합성하는 방법은 크게 흑연으로부터 직접 박리하는 방법과 증착성장하는 방법으로 나눌 수 있다. 흑연으로부터 직접 박리하는 방법으로는 1) 기계적 박리 방법 2) 적당한 용매를 사용하는 방법 3) 가열 팽창/삽입 방법 4) 흑연의 산화/환원 방법등으로 나눈다.
특히 흑연의 산화환원 방법은 아주 오래전부터 사용되는 방법이다. 그라파이트를 산화하여 산화흑연(graphite oxide)을 만들고, 이 산화흑연을 박리한 후, 환원시켜서 그래핀을 제조한다. 즉, 산화흑연은 내부의 이중결합들이 산소와 경합하여 주로 에폭시 형태가 되고 모서리 등은 히드록시, 카르복시기, 기타 카르보닐기를 포함한 다양한 기능기를 갖게 되며, 이러한 산화흑연은 수용성이 증가하여 초음파 등에 의하여 단일 층으로 박리될 수 있으며, 히드라진 등의 환원제에 의하여 환원되어 그래핀을 얻을 수 있다. 그러나 히드라진이나 열처리등을 통해 얻어진 그래핀은 뭉침 현상이 심해서 상기 그래핀을 활용하는 데는 어려움이 있다.
최근 저가와 편리성 등의 이유로 소자제작에서 프린팅 방법과 같은 용액공정을 적용하고자 하는 데, 용액공정에 소재를 적용하기 위해서는 소재의 분산성이 중요한 요소이고 그래핀 소재의 경우도 용액에 대한 분산성이 좋은 그래핀 소재를 만들고자 하는 노력이 있었다.
이러한 노력의 일환으로 대한민국 공개특허 2010-0117570호는 물 또는 유기용매에 대한 용해성이 개선된 기능화 된 그래핀옥사이드를 제시하고 있으나 그 제조방법 및 정제방법이 복잡하여 실용화되기 어려운 단점이 있다.
대한민국 공개특허 2010-0117570호
따라서 본 발명은 용액에 안정하고 분산이 잘되는 그래핀 화합물 간단하고 효율적으로 제조하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 상기 방법으로 제조된 기능성 그래핀 화합물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적 달성을 위하여 본 발명은 그라파이트로부터 에폭시기, OH기 및 COOH기로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 기를 갖는 그래핀옥사이드를 제조하는 단계 및 상기 그래핀옥사이드를 일차 아민 또는 이차 아민과 반응시켜 용액에 안정하고 분산이 잘되도록 아민기가 도입된 그래핀 화합물을 제조하는 방법을 제공한다.
본 발명은 상기 제조방법으로 제조되고 아민기를 포함하는 기능화 된 그래핀 화합물을 제공한다.
본 발명은 그래핀의 양끝 또는 모서리에 유기 관능기, 특히 아민기를 정착함으로써 용매에 높은 분산성을 가지고, 구조와 기능이 제어된 그래핀 화합물 및 그의 효율적인 제조방법을 제공하는 효과가 있다.
또한, 본 발명으로 기능화된 그래핀 화합물을 이용하여 다양한 전자소자에 적용가능한 그래핀 잉크를 제조할 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 그래핀옥사이드(GO), 본 발명의 화합물1a(ODA-2) 및 종래기술의 아마이드기를 포함하는 그래핀 화합물(ODA-11)의 IR스펙트럼이다
도 2는 본 발명의 화합물1b의 IR 스펙트럼이다.
도 3는 본 발명의 화합물1c의 IR 스펙트럼이다.
도 4는 본 발명의 화합물1d의 IR 스펙트럼이다.
도 5는 본 발명의 화합물1e의 IR 스펙트럼이다.
도 6는 본 발명의 화합물1f의 IR 스펙트럼이다.
도 7는 본 발명의 화합물1g의 IR 스펙트럼이다.
도 8는 본 발명의 화합물1h의 IR 스펙트럼이다.
도 9는 화합물1b의 DMF용액의 사진이다.
도 10은 화합물1b의 분산성을 측정한 그래프이다.
도 11은 분산성이 확보된 화합물1b을 이용한 잉크젯팅 결과이다.
본 발명은 그라파이트로부터 에폭시기, OH기 및 COOH기로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 기를 갖는 그래핀옥사이드를 제조하는 단계 및 상기 그래핀옥사이드를 일차 아민 또는 이차 아민과 반응시켜 아민기가 도입된 그래핀 화합물을 제조하는 방법을 제공한다.
이를 반응식으로 도식화하면 하기와 같다.
[반응식 1]
Figure 112012024166433-pat00001
[화합물 1]
상기 식에서 R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소, 아민기로 치환 또는 비치환된 알킬, 아민기로 치환 또는 비치환된 시클로 알킬, 알케닐, 또는 아릴이며, R1 및 R2는 함께 환을 형성할 수 있으며, 상기 환은 상기 질소 원자 이외에 산소 또는 질소의 헤테로 원소를 추가로 포함할 수 있으며, 상기 환은 치환기를 가질 수 있으며, 단 R1 및 R2가 모두 수소는 아니다.
상기 환이 치환기를 가지는 경우 바람직한 치환기는 알킬, 아릴, 아릴기로 치환된 아릴알킬, 파이퍼리디닐이다.
상기 알킬기 또는 알케닐기의 경우 바람직하게는 탄소수가 2 내지 30이고, 아릴기는 바람직하게는 탄소수가 5 내지 12이고, 시클로알킬기의 경우 바람직하게는 탄소수가 5 내지 12이고, 헤테로시클로알킬기의 경우 환을 구성하는 원자 수가 바람직하게는 5 내지 9이다.
상기 일차 아민은 바람직하게는 아민기로 치환 또는 비치환된 알킬아민, 아민기로 치환 또는 비치환된 사이클로 알킬아민, 벤질아민, 아릴아민을 포함하며 이차 아민은 다이알킬아민, 다이사이클로알킬아민, 치환된 파이퍼라진, 치환된 파이퍼리딘을 포함한다.
상기 일차 아민 또는 이차 아민의 보다 바람직한 예는 하기 표 1과 같으나 이에 한정되지 않는다.
그래핀 화합물 HNR1R2
화합물 1a
Figure 112012024166433-pat00002
화합물 1b
Figure 112012024166433-pat00003
화합물 1c
Figure 112012024166433-pat00004
화합물1d
Figure 112012024166433-pat00005
화합물1e
Figure 112012024166433-pat00006
화합물1f
Figure 112012024166433-pat00007
화합물1g
Figure 112012024166433-pat00008
화합물1h
Figure 112012024166433-pat00009
본 발명에서 그라파이트로부터 에폭시기, OH기 및 COOH기로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 기를 갖는 그래핀 옥사이드를 제조하는 단계는 그라파이트를 산화시키는 단계를 포함하는 것으로 그라파이트 산화방법은 해당 업계에 사용되는 다양한 방법이 가능하다. (예로써 NaNO3/H2SO4/KMnO4이용한 Hummers 방법과 개선된 Hummers 산화법: Marcano et al., Improved synthesis of graphene oxide, 4806 (2010), Becrril et al., Evaluation of solution-processed reduced graphene oxide films as transparent conductors, ACS Nano 463 (2008))
다음으로 본 발명은 상기 에폭시기, OH기 및 COOH기로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 기를 갖는 그래핀 옥사이드를 직접 아민과 반응시켜 아민기가 도입된 그래핀 화합물을 제조한다.
상기 단계는 그래핀 옥사이드와 일차 아민 또는 이차 아민을 별도의 용매 없이 또는 최소한의 용매를 첨가한 상태에서 반응시킨다.
유기용매를 사용하여 그래핀옥사이드(그래핀옥사이드/유기용매 중량비 : 1/100-1/1000 비율)와 아민을 반응시키는 것은 종래기술에 개시되어 있다. 예컨대 그래핀옥사이드와 옥타데실아민 (ODA)의 반응을 에탄올이나 물에서 시킨 후 여과해서 150℃로 가열하거나 하이드로퀴논으로 환원시키는 방법이 알려져 있다.(Wong, et al., Facial fabrication of superhydrophobic octadecylamine-functionalized graphite oxide film, Langmuir 16110 (2010), Park et al, Synthesis and charaterisation of hydrophilic and organophilic graphene nanosheets, Carbon 1359 (2009)) 이 경우 과량의 용매를 사용하여야 하고, 하이드로퀴논을 이용한 환원반응을 시켜야 하며, 이후 복잡한 정제과정을 거쳐야 한다는 단점이 있다.
이에 반해 본 발명은 그래핀 옥사이드에 아민기를 도입함에 있어서 일차와 이차아민의 경우 별도의 용매를 사용하지 않고 가열시켜 생성물을 얻거나 극초단파를 이용하여 짧은 시간에 원하는 생성물을 만들며, 아릴아민의 경우 최소한의 용매만을 사용함으로써 반응이 단순하며 이후 정제 단계가 단순하다는 장점이 있다.
또한 그래핀옥사이드의 산 (CO2H)를 DCC나 SOCl2로 활성화 시킨후에 ODA와 반응시켜 아마이드 작용기를 갖는 그래핀을 제조한 결과가 보고된 바 있다 (Cao et al., alkyl-funtionalizes graphene nanosheets with improved liphophilicity Carbon 1683 (2010). Niyogi, et al., Soution properties of graphite and graphene, J. Am. Chem. Soc. 7720 (2006)). 하지만 상기 문헌에서 제조된 아마이드기로 기능화 된 그래핀은 비극성 용매에 용해도가 제한적인 것으로 알려졌다.
이에 반해 본 발명은 그래핀 옥사이드에 달려 있는 산 (-CO2H)을 아마이드기(-CONR1R2)를 만들기 위하여 활성화시키는 시약, 예컨대 1,3-디이소프로필카보디이미드(1,3-diisopropylcarbodiimide, DIC), N,N'-디사이클로헥실카보디이미드(N,N'-dicyclohexylcarbodiimide, DCC), SOCl2 등을 첨가하지 않는 반응조건에서 그래핀 옥사이드와 일차 아민 또는 이차 아민기를 용매없이 반응시키는 것이다. 그 결과, 본 발명에서는 일차 아민 또는 이차 아민에 의한 에폭시기의 개환반응을 통하여 2차 또는 3차 아민 작용기를 갖는 그래핀 화합물을 얻는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 아민기 도입반응은 바람직하게는 90℃ 내지 150℃의 온도 범위에서 2시간에서 36시간동안 질소나 알곤의 불할성 기체하에서 교반에 의해 이루어지고, 반응시간 단축을 위해 초음파를 추가로 사용할 수 있다.
본 발명의 그래핀 옥사이드와 일차 아민 또는 이차 아민의 반응은 바람직하게는 그래핀 옥사이드에 대해 일차 아민 또는 이차 아민을 중량비로 2배 내지100배, 보다 바람직하게는 10 내지 50배 반응시키는 경우 원하는 아민기가 도입된 그래핀 화합물을 얻을 수 있다.
상기 아민 치환반응은 대부분 용매없이 진행되나 일부 반응성이 떨어지는 아민, 예컨대 아릴아민의 경우 용매가 전혀 없는 조건보다는 적당한 용매의 사용이 이상적 이었다. 이때 사용되는 용매의 양은 반응용액이 교반될 수 있는 정도면 충분한데 바람직하게는 반응용액 총중량에 대해 10중량% 이하, 보다 바람직하게는 5중량% 이하, 더욱 바람직하게는 1중량%이하 이다. 아민 치환반응에 사용될 수 있는 용매는 3차 부탄올, 2-프로판올, 1,1,1,3,3,3-헥사플루오르-2-프로판올, 다이옥산등이 있으며, 바람직하게는 1,1,1,3,3,3-헥사플루오르-2-프로판올이다.
상기 단계에서 얻어진 아민기가 치환된 그래핀 화합물은 용매를 이용한 세척 및 원심분리에 의해 정제될 수 있어 정제 방법이 간단하다는 장점이 있다.
정제는 주로 상기 그래핀에 대해 용해성이 없는 용매와 기타 용매를 혼합한 용매로 세척하고 여과하는 단계를 거치고 이후 진공건조시켜 최종 아민기가 도입된 그래핀 화합물을 얻는다.
본 발명은 상기 제조방법으로 제조되고 아민기를 포함하는 그래핀 화합물을 제공한다. 본 발명의 아민기를 포함하는 그래핀 화합물은 아민기가 에폭시기의 개환반응에 의해 직접 그래핀 탄소에 도입되어 있으며, 일반적인 유기 화학 반응에서처럼 산 (CO2H)의 활성화 시약 예컨대 1,3-디이소프로필카보디이미드(1,3-diisopropylcarbodiimide, DIC), N,N'-디사이클로헥실카보디이미드(N,N'-dicyclohexylcarbodiimide, DCC), SOCl2을 사용하지 않아서 아마이드 형성은 거의 일어나지 않는다.
도 1에 그래핀옥사이드, 본 발명의 화합물1a 및 종래기술의 아마이드기를 포함하는 그래핀 화합물(Niyogi, et al., Soution properties of graphite and graphene, J. Am. Chem. Soc. 7720 (2006)의 방법으로 합성)의 IR스펙트럼을 나타내었다.
도 1에 의하면, 본 발명에서 제조된 아민기가 도입된 그래핀 화합물1a의 IR스펙트럼에서는 그래핀 옥사이드의 CO2H기에 의한 1735 cm-1 피크나 아마이드기를 포함하는 그래핀 화합물의 -CO-NH에 의한 1631 cm-1 피크가 관찰되지 않으며, 따라서 그래핀 화합물에 도입된 아민기가 대부분 아민기 형태로 그래핀 탄소에 직접 결합된 것을 알 수 있다.
본 발명에서 그래핀에 도입된 아민이 대부분 그래핀 탄소에 직접 결합함으로써 물 또는 유기용매에 대한 분산성이 좋다는 장점이 있다. 본 발명의 아민기가 도입된 그래핀 화합물은 물, N-메틸피롤리돈, 디메틸포름아마이드, 디메틸아세트아마드, 디메틸술폭사이드, 클로로포름, 디클로메탄, 에탄올, 메탄올, 헥산, 헵탄, 에틸아세테이트, 카본디설파이드, 벤젠, 톨루엔, 디클로로벤젠, 사염화탄소, 아세톤, 테트라히드로푸란, 아세트산 및 포름산으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 용매에 대한 분산성이 좋다.
본 발명은 상기 아민기가 도입된 그래핀 화합물 및 분산용매를 포함하는 분산용액을 제공한다. 상기 분산용액은 기판 인쇄를 위한 잉크로 사용될 수 있다.
상기 분산용매는 바람직하게는 물, N-메틸피롤리돈,, 디메틸포름아마이드, 디메틸아세트아마드, 디메틸 술폭사이드, 클로로포름, 디클로메탄, 에탄올, 메탄올, 헥산, 헵탄, 에틸아세테이트, 카본디설파이드, 벤젠,톨루엔, 디클로로벤젠, 사염화탄소, 아세톤, 테트라히드로푸란, 아세트산 및 포름산으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 용매일 수 있다.
이하, 본 발명을 하기의 실시예에 의거하여 좀 더 상세히 설명하고자 한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐 한정하지는 않는다.
[ 실시예 1] 그래핀옥사이드(GO)의 제조 [Hummers 방법을 이용함]
2l의 플라스크에 아르곤 기체하에서 교반기를 장착하고 황산 (375ml), 소듐나이트레이트 (3.75g)과 그라파이트 (5g)을 천천히 교반하였다. 이를 0℃에서 포타시엄퍼망간네이트 (22.5g)을 천천히 한 시간에 걸쳐 첨가하고 상온에서 5 일동안 교반하였다. 여기에 5% H2SO4(700ml) 수용액을 1 시간에 걸쳐서 넣고 두시간을 저어 준다. 여기에 과산화수소(15ml)를 넣고 2시간 저어 준다. 이를 3% H2SO4/0.5wt% H2O2 (1:1)로 씻어 주며 원심분리기로 세 번에 걸쳐 정제한다. 3% HCl수용액 2 l로 씻은 후 증류수로 pH가 중성일 때까지 씻은 후 고체를 건조시킨다. 합성된 GO의 IR 스펙트럼을 도 1에 나타내었다.
[ 실시예 2] 화합물1 a의 제조
아르곤 기체하에서 GO (100mg)에 옥타데실아민 (3g)을 넣고 100℃에서 밤새 저어 준다. 여기에 메탄올 (50ml)과 클로포름(50ml)를 각각 가하고 잘 저어 준후 이를 PTFE 멤브레인으로 필터 한다. 이때 얻어진 고체를 다시 메탄올:클로포름 = 1:5의 용매로 두 번 씻어주고 에탄올로 씻은 후 다이클로메탄으로 씻은 후 30℃에서 진공 건조시켜 고체를 86mg 얻었다. 화합물1a의 IR 스펙트럼을 도 1에 나타내었다.
[ 실시예 3] 극초단파를 이용한 화합물1 a의 제조
마이크로웨이브(Anton Parr, Synthos 3000)를 이용하여 GO (100mg)에 옥타데실아민 (3g)을 넣고 120도에서 1 시간 반응을 시킨다. 여기에 메탄올 (50ml)과 클로포름(50ml)를 각각 가하고 잘 저어 준후 이를 PTFE 멤브레인으로 필터한다. 이때 얻어진 고체를 다시 메탄올:클로포름 = 1:5의 용매로 두 번 씻어주고 에탄올로 씻은후 다이클로메탄으로 씻은 후 30도에서 진공 건조시켜 고체를 91mg 얻었다.
[ 실시예 4] 화합물1 b의 제조
GO (100mg)에 1,4-다이아미노시클로헥산 (3g)을 넣고 실시예 2의 방법으로 고체를 90mg 얻었다. 화합물1b의 IR 스펙트럼을 도 2에 나타내었다.
[ 실시예 5] 화합물1 c의 제조
GO (100mg)에 1-메틸파이퍼라진 (3g)을 넣고 실시예 2의 방법으로 고체를 84mg 얻었다. 화합물1c의 IR 스펙트럼을 도 3에 나타내었다.
[ 실시예 6] 화합물1 d의 제조
GO (100mg)에 4-파이퍼리디노파이퍼리딘 (3g)을 넣고 실시예 2의 방법으로 고체를 92mg 얻었다. 화합물1d의 IR 스펙트럼을 도 4에 나타내었다.
[ 실시예 7] 화합물1 e의 제조
GO (100mg)에 다이페닐메틸파이퍼라진 (3g)을 넣고 실시예 2의 방법으로 고체를 132mg 얻었다. 화합물1e의 IR 스펙트럼을 도 5에 나타내었다.
[ 실시예 8] 화합물1 f의 제조
GO (100mg)에 다이사이클로헥실아민 (3g)을 넣고 실시예 2의 방법으로 고체를 128mg 얻었다. 화합물1f의 IR 스펙트럼을 도 6에 나타내었다.
[ 실시예 9] 화합물1 g의 제조
GO (100mg)에 N,N-diethylenediamine (3g)을 넣고 실시예 2의 방법으로 고체를 84 mg 얻었다. 화합물1g의 IR 스펙트럼을 도 7에 나타내었다.
[ 실시예 10] 화합물1 h의 제조
GO (100mg)에 아닐린 (500mg)을 넣고 1,1,1,3,3,3-헥사플루오르-2-프로판올 (1ml)를 넣고 가열 환류시킨다. 여기에 메탄올 (50ml)과 클로포름(50ml)를 각각 가하고 잘 저어 준후 이를 PTFE 멤브레인으로 필터 한다. 이때 얻어진 고체를 다시 메탄올:클로포름 = 1:5의 용매로 두 번 씻어주고 에탄올로 씻은 후 다이클로메탄으로 씻은 후 30℃에서 진공 건조시켜 고체를 77mg 얻었다. 화합물 1h의 IR스펙트럼을 도 8에 도시하였다.
[ 실시예 11]
화합물1b (10 mg)를 DMF 용매 10 ml에 분산한 용액을 제조하고, 분산성을 측정하였으며, 이를 실리콘 기판 위에 젯팅을 실시하였다.
도 9는 화합물1b의 DMF용액의 사진이고 도 10은 분산성을 측정한 그래프이다.
상기 사진 및 그래프에 의하면 본 발명의 그래핀화합물이 DMF에서 분산성이 좋은 것을 알 수 있다.
도 11은 실리콘 기판 위에 잉크젯팅을 실시한 결과이다. 도 11에 의하면 본 발명의 그래핀 화합물이 균일하게 분사된 것을 알 수 있다.

Claims (13)

  1. 그라파이트로부터 에폭시기, OH기 및 COOH기로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 기를 갖는 그래핀옥사이드를 제조하는 단계 및 상기 그래핀옥사이드를 일차 아민 또는 이차 아민과 반응시키고, 상기 그래핀옥사이드와 일차 아민 또는 이차 아민의 반응은 산을 활성화시키는 시약 없이 이루어지는 것을 특징으로 하는 아민기가 도입된 그래핀 화합물의 제조방법
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 그래핀 옥사이드와 일차 아민 또는 이차 아민의 반응은 용매가 없거나 반응용액 총 중량 대비 10중량% 이하의 용매 하에서 반응시키는 것을 특징으로 하는 아민기가 도입된 그래핀 화합물의 제조방법
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 그래핀 옥사이드와 일차 아민 또는 이차 아민의 반응은 용매가 없거나 반응용액 총 중량 대비 10중량% 이하의 용매 하에서 극초단파를 이용하여 반응시키는 것을 특징으로 하는 아민기가 도입된 그래핀 화합물의 제조방법
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 일차 아민 또는 이차 아민이 아릴아민이고, 반응용액 총중량 대비 10중량% 이하의 용매하에서 반응시키는 것을 특징으로 하는 아민기가 도입된 그래핀 화합물의 제조방법
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 일차 아민 또는 이차 아민은 아릴 아민 또는 이차 아민인 것을 특징으로 하는 아민기가 도입된 그래핀 화합물의 제조방법
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 그래핀 옥사이드와 일차 아민 또는 이차 아민의 반응은 그래핀옥사이드에 대해 일차 아민 또는 이차 아민을 중량비로 2배 내지 100배의 범위로 가하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 아민기가 도입된 그래핀 화합물의 제조방법
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 그래핀 옥사이드와 일차 아민 또는 이차 아민의 반응은 90℃ 내지 150℃에서 2시간에서 36시간동안 이루어지는 것을 특징으로 하는 아민기가 도입된 그래핀 화합물의 제조방법
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 일차 아민 또는 이차 아민은 하기와 같은 것을 특징으로 하는 아민기가 도입된 그래핀 화합물의 제조방법
    [식]
    HNR1R2
    상기 식에서 R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소, 아민기로 치환 또는 비치환된 알킬, 알케닐, 아민기로 치환 또는 비치환된 시클로알킬, 또는 아릴이며, R1 및 R2는 함께 환을 형성할 수 있으며, 상기 환은 상기 질소 원자 이외에 산소 또는 질소의 헤테로 원소를 추가로 포함할 수 있으며, 상기 환은 치환기를 가질 수 있으며, 단 R1 및 R2가 모두 수소는 아니다.
  9. 청구항 1에 있어서, 상기 일차 아민 또는 이차 아민은 하기 화합물 1b 내지 화합물 1h로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 아민기가 도입된 그래핀 화합물의 제조방법
    Figure 112013109615998-pat00021

    화합물 1b
    Figure 112013109615998-pat00022

    화합물 1c
    Figure 112013109615998-pat00023

    화합물1d
    Figure 112013109615998-pat00024

    화합물1e
    Figure 112013109615998-pat00025

    화합물1f
    Figure 112013109615998-pat00026

    화합물1g
    Figure 112013109615998-pat00027

    화합물1h
  10. 청구항 9의 방법으로 제조되고 아민기가 그래핀 탄소원자에 도입되어 있는 것을 특징으로 하는 아민기가 도입된 그래핀 화합물
  11. 청구항 10의 아민기가 도입된 그래핀 화합물 및 분산용매를 포함하는 분산용액
  12. 청구항 11에 있어서, 상기 분산용액은 기판 인쇄용 잉크인 것을 특징으로 하는 분산용액
  13. 청구항 11에 있어서, 상기 분산용매는 물, N-메틸피롤리돈,, 디메틸포름아마이드, 디메틸아세트아마드, 디메틸 술폭사이드, 클로로포름, 디클로메탄, 에탄올, 메탄올, 헥산, 헵탄, 에틸아세테이트, 카본디설파이드, 벤젠, 톨루엔, 디클로로벤젠, 사염화탄소, 아세톤, 테트라히드로푸란, 아세트산 및 포름산으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 용매인 것을 특징으로 하는 분산용액
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