KR101488410B1 - Method for manufacturing reduced graphite oxide and reduced graphite oxide using thereof - Google Patents

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Abstract

환원그래파이트옥사이드의 제조 방법이 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 환원그래파이트옥사이드의 제조 방법은, 그래파이트옥사이드를 제공하는 단계, 유기 알칼리 금속 화합물 또는 그 유도체를 포함하는 분산액에 상기 그래파이트옥사이드를 혼합하여 제1 혼합액을 제조하는 단계, 상기 제1 혼합액을 교반 및 필터링하여 제2 혼합물을 제조하는 단계, 및 상기 제2 혼합물을 건조하여 환원그래파이트옥사이드를 제조하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 새로운 그래파이트옥사이드 환원제인 유기 알칼리금속 화합물 및 그 유도체를 사용하여 신속하게 그래파이트옥사이드를 환원시킬 수 있으며, 생산효율이 높다. 특히, 고온에서 진행되던 기존과 달리 상온에서 빠른시간 내에 환원그래파이트옥사이드를 제공할 수 있으며, 향상된 분산성을 보일 뿐 아니라, 이 특성을 합성 과정의 간단한 변형을 통해 조절할 수 있다.
A process for producing reduced graphite oxide is provided. The method for producing reduced graphite oxide according to an embodiment of the present invention includes the steps of providing graphite oxide, preparing a first mixed solution by mixing the graphite oxide with a dispersion containing an organic alkali metal compound or a derivative thereof, Stirring and filtering the first mixture liquid to produce a second mixture, and drying the second mixture to produce reduced graphite oxide.
According to the embodiments of the present invention, graphite oxide can be rapidly reduced using an organic alkali metal compound and a derivative thereof, which are new graphite oxide reducing agents, and production efficiency is high. In particular, unlike the conventional method, which can be performed at a high temperature, it is possible to provide reduced graphite oxide in a short time at a room temperature. In addition to showing an improved dispersibility, this characteristic can be controlled through a simple modification of the synthesis process.

Description

환원그래파이트옥사이드 제조 방법 및 이에 따라 제조된 환원그래파이트옥사이드{METHOD FOR MANUFACTURING REDUCED GRAPHITE OXIDE AND REDUCED GRAPHITE OXIDE USING THEREOF}METHOD FOR MANUFACTURING REDUCED GRAPHITE OXIDE AND REDUCED GRAPHITE OXIDE USING THEREOF FIELD OF THE INVENTION [0001] The present invention relates to a method for producing reduced graphite oxide,

본 발명은 환원그래파이트옥사이드 제조 방법 및 이에 따라 제조된 환원그래파이트옥사이드에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유기 알칼리금속 화합물 및/또는 그 유도체를 환원제로 이용하여 효율성이 향상되고, 제조된 환원그래파이트옥사이드의 용매에서의 분산성 향상 및 분산성 조절까지 가능한 유기 알칼리금속 화합물 및/또는 그 유도체를 이용한 환원그래파이트옥사이드의 제조 방법 및 이에 따라 제조된 환원그래파이트옥사이드에 관한 것이다.The present invention relates to a process for producing a reduced graphite oxide and a reduced graphite oxide produced therefrom, and more particularly to a process for producing reduced graphite oxide by using an organic alkali metal compound and / or a derivative thereof as a reducing agent, And a reduced graphite oxide prepared by using the organic alkali metal compound and / or a derivative thereof capable of improving the dispersibility and the dispersibility of the reduced graphite oxide.

그래핀은 sp2 혼성의 탄소들로 구성된 벌집 형태의 단일층으로, 경량성뿐만 아니라 우수한 기계적, 열적, 전기적 특성을 지녀, 발견된 이후 배터리, 슈퍼캐패시터, 센서, 연료전지, 태양전지 등에 이르는 다양한 분야에의 응용재료로 연구가 활발히 되어왔다. 그래핀을 합성하는 방법은 크게 기계적 박리법, 화학기상증착법(Chemical Vapor Deposition : CVD), 에피텍시얼 성장법(Epitaxial growth), 화학적 환원으로 나뉠 수 있는데, 이 중 대량 생산을 가능하게 할 수 있다는 장점과 기능화를 통한 응용에의 이점을 앞세워 화학적 환원 방법이 그래핀 합성에 널리 이용된다.Graphene is a honeycomb monolayer composed of sp2 hybrid carbons and has excellent mechanical, thermal and electrical properties as well as light weight, and has been found in various fields such as batteries, supercapacitors, sensors, fuel cells, Have been actively studied as applied materials to The synthesis of graphene can be divided into mechanical peeling, chemical vapor deposition (CVD), epitaxial growth, and chemical reduction, which can be mass-produced. And the advantage of application through functionalization, chemical reduction method is widely used for graphene synthesis.

화학적 환원을 통한 그래핀 생산은 그래파이트옥사이드의 환원을 통해 이루어지는데, 환원 과정에서 환원제는 필수적이다. 히드라진(hydrazine), 소듐보로하이드라이드(NaBH4), 할로겐화수소산(hydrohalic aicd), 히드로퀴논(hydroquinone), 철 나노입자 등을 비롯한 다양한 환원제가 연구되어 왔다.Graphene production through chemical reduction is achieved through the reduction of graphite oxide, and a reducing agent is essential in the reduction process. Various reducing agents have been studied including hydrazine, sodium borohydride (NaBH4), hydrohalic acid, hydroquinone, iron nanoparticles and the like.

그러나, 기존의 환원제를 통한 그래핀의 생산은 공통적으로 비용적 측면에서 비경제성이 있다. 또한 환원제에 따라 재료 응용 측면에서 결함으로의 작용 문제, 히드록시기(hydroxyl group)의 불완전 환원 문제 등도 해결하기 어려운 문제점으로 지적된다. [Carbon2007, 45, 1558.; Adv. Func. Mater.2009, 19, 1987.; Nat. Chem.2009, 1, 403.].However, the production of graphene through conventional reducing agents is costly in terms of cost. In addition, it is pointed out that it is difficult to solve the problem of acting as a defect in the application of the material according to the reducing agent and the problem of incomplete reduction of the hydroxyl group (hydroxyl group). [Carbon 2007,45, 1558 .; Adv. Func. September 2009, 19, 1987; Nat. Chem.2009, 1, 403.].

구체적으로, 히드라진(hydrazine), 소듐보로하이드라이드(NaBH4), 할로겐화수소산(hydrohalic aicd), 히드로퀴논(hydroquinone), 철 나노입자 등을 비롯한 다양한 환원제가 연구되어 왔지만, 이들은 공통적으로 환원 과정에서 한계를 지니고 있다. 보다 구체적으로는, 대부분의 환원제가 100 ? 이상의 고온을 환원 조건으로 사용하고 있고 그럼에도 수시간에서 하루에 이르기까지 긴 시간을 필요로 한다. 이러한 한계를 극복하기 위해 상온 근처의 환원 온도를 시도한 연구들이 있었지만, 며칠에서부터 일주일에 이르기까지의 긴 환원시간은 여전히 생산성에 좋지 않은 영향을 미친다.Specifically, various reducing agents have been studied including hydrazine, sodium borohydride (NaBH 4 ), hydrohalic acid, hydroquinone, iron nanoparticles, etc. However, Respectively. More specifically, most of the reducing agents are 100? Or higher, is used as a reducing condition, but it takes a long time from several hours to one day. To overcome these limitations, there have been studies of reduction temperatures near room temperature, but the long reduction times from days to a week still have a negative impact on productivity.

그 뿐 아니라, 환원그래파이트옥사이드의 소수성으로 인한 분산성 저하는 환원그래파이트옥사이드의 응용과정에서 문제가 되어왔던 부분이었다. 환원그래파이트옥사이드의 분산성을 향상시키고자 공유 기능화(covalent functionalization)와 비공유 기능화(noncovalent functionalization)가 주로 연구가 되어 왔지만, 이는 분산안정제와 같은 첨가물을 필요로 하고, 이것들이 환원그래파이트옥사이드의 특성 저하를 가져올 수 있다는 단점이 있어, 추가적인 첨가물 없이 화학적 조절법(chemical modification method)를 통한 분산성 향상 연구가 필요하다.In addition, the degradation of the dispersibility due to the hydrophobicity of the reduced graphite oxide has been a problem in the application process of the reduced graphite oxide. Covalent functionalization and noncovalent functionalization have been mainly studied in order to improve the dispersibility of the reduced graphite oxide. However, this necessitates additives such as a dispersion stabilizer, and these cause degradation of the reduced graphite oxide There is a drawback that it can be taken, and research on the improvement of dispersibility through chemical modification method is needed without additional additives.

따라서, 화학적 환원 방법을 통한 그래핀을 제조하는데 있어 기존의 환원제들이 가진 문제를 해결할 수 있는 방법이 절실히 필요한 실정이다.Therefore, there is an urgent need for a method for solving the problems of existing reducing agents in the production of graphene through a chemical reduction method.

본 발명은 이러한 점들에 근거해 착안된 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 양질의 환원그래파이트옥사이드를 신속하게 대량으로 얻을 수 있는 신규 환원제를 이용한 그래핀 제조 방법 및 이에 따라 제조된 환원그래파이트옥사이드 를 제공하고자 하는 것이다.The present invention has been made based on these points, and an object of the present invention is to provide a method for producing graphene using a novel reducing agent capable of quickly obtaining a large amount of reduced graphite oxide, and a method for producing reduced graphite oxide .

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 그래파이트옥사이드를 화학적으로 환원시켜 환원그래파이트옥사이드를 신속하고 용이하게 다량으로 제조할 수 있는 유기 알칼리금속 화합물 및/또는 그 유도체를 이용한 환원그래파이트옥사이드의 제조 방법 및 이에 따라 제조된 환원그래파이트옥사이드 를 제공하고자 하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for producing reduced graphite oxide using an organic alkali metal compound and / or a derivative thereof capable of chemically reducing graphite oxide and rapidly and easily producing a reduced amount of graphite oxide, And to provide a reduced graphite oxide produced therefrom.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 제조 과정에서 워싱 단계의 간단한 변경을 통해 분산성이 향상된 그래핀 제조 방법 및 이에 따라 제조된 환원그래파이트옥사이드를 제공하고자 하는 것이다.Another problem to be solved by the present invention is to provide a method for producing graphene having improved dispersibility by simple modification of the washing step in the manufacturing process and a reduced graphite oxide produced thereby.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems of the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

이를 해결하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 그래핀 제조 방법은, 그래파이트옥사이드를 제공하는 단계, 유기 알칼리 금속 화합물 또는 그 유도체를 포함하는 분산액에 상기 그래파이트옥사이드를 혼합하여 제1 혼합액을 제조하는 단계, 제1 혼합액을 교반 및 필터링하여 제2 혼합물을 제조하는 단계, 및 상기 제2 혼합물을 건조하여 환원그래파이트옥사이드를 제조하는 단계를 포함한다.In order to solve this problem, a method of manufacturing a graphene according to an embodiment of the present invention includes the steps of providing graphite oxide, mixing the graphite oxide with a dispersion containing an organic alkali metal compound or a derivative thereof, , Stirring and filtering the first mixture liquid to produce a second mixture, and drying the second mixture to produce reduced graphite oxide.

본 발명의 다른 실시예에 따른 그래핀 제조 방법은, 그래파이트옥사이드를 제공하는 단계, 유기 알칼리 금속 화합물 또는 그 유도체를 포함하는 분산액에 상기 그래파이트옥사이드를 혼합하여 제1 혼합액을 제조하는 단계, 상기 제1 혼합액을 교반 및 워싱하여 제2 혼합물을 제조하는 단계, 상기 제2 혼합물을 워싱하는 단계, 및 상기 제2 혼합물을 건조하여 환원그래파이트옥사이드를 제조하는 단계를 포함한다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a graphene manufacturing method comprising the steps of providing graphite oxide, mixing a graphite oxide with a dispersion containing an organic alkali metal compound or a derivative thereof to prepare a first mixed solution, Mixing and washing the mixed liquid to prepare a second mixture, washing the second mixture, and drying the second mixture to produce a reduced graphite oxide.

본 발명의 실시예들의 보다 상세한 예는 도면을 참조하여 실시예 부분에서 후술한다.A more detailed example of embodiments of the present invention will be described later in the embodiment section with reference to the drawings.

본 발명의 실시예들에 따르면, 새로운 그래파이트옥사이드 환원제인 유기 알칼리금속 화합물 및 그 유도체를 사용하여 신속하게 그래파이트옥사이드를 환원시킬 수 있으며, 이로 인해 양질의 환원그래파이트옥사이드(그래핀)를 대량으로 제공할 수 있다.According to the embodiments of the present invention, it is possible to rapidly reduce the graphite oxide using an organic alkali metal compound and a derivative thereof, which is a novel graphite oxide reducing agent, thereby providing a large amount of reduced graphite oxide (graphene) .

또한, 제조된 환원그래파이트옥사이드는 생산효율이 높기 때문에, 리튬 이온 배터리용 전극제, 슈퍼 커패시터 전극제, 태양전지, 기체 흡착 및 저장제, 센서, 메모리 소재 등으로 광범위한 분야에서 저렴한 비용으로 다양한 이용이 가능하다.In addition, since the produced reduced graphite oxide has high production efficiency, it can be used at a low cost in a wide range of fields such as an electrode material for a lithium ion battery, a supercapacitor electrode material, a solar cell, a gas adsorption and storage material, a sensor, It is possible.

특히, 100℃ 이상의 고온에서 진행되던 기존과 달리 상온에서 빠른시간 내에 환원그래파이트옥사이드를 제공할 수 있으며, 향상된 분산성을 보일 뿐 아니라, 이 특성을 합성 과정의 간단한 변형을 통해 조절할 수 있다.In particular, unlike the conventional method which has been carried out at a high temperature of 100 ° C or higher, reduced graphite oxide can be provided in a short time at a room temperature, and not only the improved dispersibility can be obtained, but also this characteristic can be controlled through a simple modification of the synthesis process.

본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.The effects according to the present invention are not limited by the contents exemplified above, and more various effects are included in the specification.

도 1a는 본 발명의 실시예 1에 따라 제조된 환원그래파이트옥사이드를 증류수에서 분산시킨 후 24시간 후에 얻은 사진이다.
도 1b는 본 발명의 실시예 2에 따라 제조된 환원그래파이트옥사이드를 증류수에서 분산시킨 후 24시간 후에 얻은 사진이다.
도 2는 본 발명의 실시예 1에 따라 제조된 그래파이트옥사이드와 환원그래파이트옥사이드의 X선 회절(X-ray Diffraction) 패턴이다.
도 3은 본 발명의 실시예 1에 따라 제조된 환원그래파이트옥사이드의 미세구조 사진으로, 왼쪽(a)은 환원그래파이트옥사이드의 SEM 사진, 오른쪽(b)은 환원그래파이트옥사이드의 TEM 사진이다.
도 4는 본 발명의 실시예 1에 따라 제조된 그래파이트옥사이드와 환원그래파이트옥사이드의 Raman 스펙트럼이다.
도 5a는 본 발명의 실시예 1에 따라 제조된 그래파이트옥사이드와 환원그래파이트옥사이드의 XPS(X-ray Photoelectron Spectroscopy) 스펙트럼이다.
도 5b는 본 발명의 실시예 2에 따라 제조된 그래파이트옥사이드와 환원그래파이트옥사이드의 XPS C1s 스펙트럼을 curve-fitting을 통해 정량분석한 결과표이다.
도 6a는 본 발명의 본 발명의 실시예 1에 따라 제조된 환원그래파이트옥사이드를 증류수에서 분산 전과 분산시킨 후 24시간 후에 얻은 각각의 사진이다.
도 6b는 본 발명의 본 발명의 실시예 2에 따라 제조된 환원그래파이트옥사이드를 증류수에서 분산 전과 분산시킨 후 24시간 후에 얻은 각각의 사진이다.
도 6c는 본 발명의 본 발명의 비교예 1에 따라 제조된 환원그래파이트옥사이드를 증류수에서 분산 전과 분산시킨 후 24시간 후에 얻은 각각의 사진이다.
도 6d는 본 발명의 본 발명의 비교예 2에 따라 제조된 환원그래파이트옥사이드를 증류수에서 분산 전과 분산시킨 후 24시간 후에 얻은 각각의 사진이다.
FIG. 1A is a photograph of the reduced graphite oxide prepared according to Example 1 of the present invention after 24 hours of dispersing in distilled water. FIG.
FIG. 1B is a photograph of the reduced graphite oxide prepared according to Example 2 of the present invention after 24 hours from dispersing in distilled water. FIG.
2 is an X-ray diffraction pattern of graphite oxide and reduced graphite oxide prepared according to Example 1 of the present invention.
FIG. 3 is a microstructure photograph of the reduced graphite oxide prepared according to Example 1 of the present invention, wherein (a) is a SEM photograph of reduced graphite oxide and (b) is a TEM photograph of reduced graphite oxide.
4 is a Raman spectrum of graphite oxide and reduced graphite oxide prepared according to Example 1 of the present invention.
5A is an X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) spectrum of graphite oxide and reduced graphite oxide prepared according to Example 1 of the present invention.
FIG. 5B is a table showing the XPS C1s spectra of graphite oxide and reduced graphite oxide prepared according to Example 2 of the present invention by means of curve-fitting.
FIG. 6A is a photograph of the reduced graphite oxide prepared according to the first embodiment of the present invention, after 24 hours after dispersion in distilled water and before dispersion. FIG.
FIG. 6B is a photograph of the reduced graphite oxide prepared according to Example 2 of the present invention, obtained 24 hours after the dispersion of graphite oxide in distilled water.
FIG. 6C is a photograph of the reduced graphite oxide prepared according to Comparative Example 1 of the present invention, obtained 24 hours after the dispersion graphite oxide was dispersed in distilled water.
FIG. 6D is a photograph of the reduced graphite oxide prepared according to Comparative Example 2 of the present invention, obtained 24 hours after dispersed in distilled water.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims.

아래 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 상세히 설명한다. 도면에 관계없이 동일한 부재번호는 동일한 구성요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the preferred embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings. &Quot; and / or "include each and every combination of one or more of the mentioned items. ≪ RTI ID = 0.0 >

비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.Although the first, second, etc. are used to describe various components, it goes without saying that these components are not limited by these terms. These terms are used only to distinguish one component from another. Therefore, it goes without saying that the first component mentioned below may be the second component within the technical scope of the present invention.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terminology used herein is for the purpose of illustrating embodiments and is not intended to be limiting of the present invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. The terms " comprises "and / or" comprising "used in the specification do not exclude the presence or addition of one or more other elements in addition to the stated element.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms (including technical and scientific terms) used herein may be used in a sense commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Also, commonly used predefined terms are not ideally or excessively interpreted unless explicitly defined otherwise.

이하, 도 1 내지 도 6d를 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 그래핀 제조 방법에 대해 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing graphene according to embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 6D.

본 발명의 일 실시예에 따른 그래핀 제조 방법은, 그래파이트옥사이드를 환원제인 유기 알칼리 금속 화합물 및/또는 그 유도체와 반응시켜서 최종적으로 환원그래파이트옥사이드(그래핀)를 제조한다.A method of manufacturing graphene according to an embodiment of the present invention comprises reacting graphite oxide with an organic alkali metal compound as a reducing agent and / or a derivative thereof to finally produce reduced graphite oxide (graphene).

본 명세서에서 사용되는 용어인 "그래파이트옥사이드 환원제"는 그래파이트옥사이드를 환원하는 데 사용되는 물질 단독 또는 이들의 조합을 지칭할 수 있으며, 그래파이트옥사이드를 환원하는 데 사용되는 물질은 예를 들어, 환원제뿐만 아니라 환원제를 보조하는 용매일 수도 있다.As used herein, the term "graphite oxide reducing agent" may refer to a material used to reduce graphite oxide or a combination thereof, and the material used to reduce graphite oxide may include, for example, There are daily doses to assist with the reducing agent.

그래파이트를 산화시킨 그래파이트옥사이드는 변형된 Hummer? method에 따라 준비되었다 [Chem. Mater.1999, 11, 771.]. 그래파이트옥사이드를 제공하는 단계는, 그래파이트 또는 팽창된 그래파이트(expanded graphite)를 산화시켜 형성하는 것일 수 있다.Graphite oxide oxidized graphite is a modified Hummer? method [Chem. Mater. 1999, 11, 771.]. The step of providing graphite oxide may be formed by oxidizing graphite or expanded graphite.

환원제로 사용될 유기 알칼리금속 화합물 및/또는 그 유도체는 유기 화합물을 무수 용매에 녹인 후, 적당량의 알칼리 금속 혹은 그것을 포함하는 물질을 첨가하여 반응시킴으로써 제조될 수 있다. 사용되는 유기 화합물은 다중방향족 화합물을 포함하는 것이 바람직하나, 유기 알칼리금속 화합물 및/또는 그 유도체를 형성할 수 있는 물질이라면 어느 것이든 제한되지 않는다.The organic alkali metal compound and / or the derivative thereof to be used as a reducing agent can be prepared by dissolving an organic compound in an anhydrous solvent, adding an appropriate amount of an alkali metal or a substance containing it, and reacting. The organic compound used is preferably a multi-aromatic compound, but is not limited to any substance capable of forming an organic alkali metal compound and / or a derivative thereof.

예를 들어, 유기 알칼리 금속 화합물은, 알칼리 금속인 리튬(Li), 나트륨(Na), 칼륨(K), 루비듐(Rb), 세슘(Cs) 등을 포함할 수 있으며, 이에 추가로 나프탈렌 (naphthalene), 안트라센 (anthracene), 크리센 (chrysene), 코라눌렌 (corannulene), 페난트렌 (phenanthrene), 트리페닐렌 (triphenylene), 벤조피렌 (benzopyrene), 코로넨 (coronene), 테트라센 (tetracene), 펜타센 (pentacene), 오발렌 (ovalene), 카르바졸 (carbazole), 플루오레논 (fluorenone), 벤조페논 (benzophenone), 안트라퀴논 (anthraquinone) 중 하나 이상을 더 포함할 수도 있다.For example, the organic alkali metal compound may include alkali metals Li, Na, K, rb, cesium, and the like, ), Anthracene, chrysene, corannulene, phenanthrene, triphenylene, benzopyrene, coronene, tetracene, pentaerythritol, And may further include at least one of pentacene, ovalene, carbazole, fluorenone, benzophenone, and anthraquinone.

상기의 과정을 통해 얻어진 유기 알칼리금속 화합물 및/또는 그 유도체를 이용하여 그래파이트옥사이드를 환원시키기 위해, 그래파이트옥사이드를 앞서 사용했던 무수 용매에 0.1 내지 10 mg/ml로 수조 음파처리(water-bathed sonication)를 통해 0.1시간 내지 48시간 동안 재분산 시키는 것이 바람직하나, 수분 및 공기 접촉을 차단하면서도 상기의 목적을 달성할 수 있는 방법이라면 어느 것이든 제한되지 않는다. 수조 음파처리(water-bathed sonication) 이외에도, 초음파처리(ultrasonication) 또는 균질기처리(homogenizer) 중 하나를 수행할 수도 있으며, 그 외 다른 분산 방법을 사용할 수도 있다.In order to reduce the graphite oxide using the organic alkali metal compound and / or its derivative obtained through the above process, water-bathed sonication is performed at 0.1 to 10 mg / ml in the anhydrous solvent of the graphite oxide, For 0.1 to 48 hours, but it is not limited to any method capable of achieving the above object while blocking moisture and air contact. In addition to water-bathed sonication, either ultrasonication or homogenizer may be performed, or other methods of dispersion may be used.

상기 무수 용매는 예를 들어, 무수 디메틸포름아미드 (N,N’-dimethylformamide), 무수 디에틸포름아미드 (N,N’-diethylformamide), 무수 t-부틸포름아마이드(t-butylformamide), 무수 아세트아마이드, 무수 t-부틸아세트아마이드(t-butylacetamide), 무수 테트라히드로푸란(tetrahydrofuran), 무수 다이옥산(dioxane), 무수 N-메틸-2-피롤리돈(N-Methyl-2-pyrrolidone : NMP), 무수 에틸렌글리콜(ethylene glycol), 무수 디에틸렌 글리콜 (diethylene glycol), 무수 디에틸 에테르(diethyl ether), 무수 트리- 또는 테트라에틸렌 글리콜 디메틸 에테르 (tri or tetraethylene glycol dimethyl ether), 무수 아세토니트릴(acetonitrile), 무수 1,2-디메톡시에탄 (1,2-dimethoxyethane : DME), 무수 테트라메틸렌 술폰 (tetramethylene sulfone), 무수 디메틸 술폰 (dimethyl sulfone), 무수 디페닐 술폰 (diphenyl sulfone), 무수 테트라메틸렌 술폭시드 (tetramethylene sulfoxide : TMSO), 무수 디메틸 술폭시드 (dimethyl sulfoxide : DMSO), 무수 디페닐술폭시드 (diphenyl sulfoxide) 중 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.The anhydrous solvent may be, for example, N, N'-dimethylformamide, N, N'-diethylformamide, t-butylformamide, , Anhydrous t-butylacetamide, tetrahydrofuran, dioxane, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), anhydrous tetrahydrofuran, Ethylene glycol, anhydrous diethylene glycol, diethyl ether, anhydrous tri- or tetraethylene glycol dimethyl ether, anhydrous acetonitrile, It is preferable to use anhydrous 1,2-dimethoxyethane (DME), tetramethylene sulfone, dimethyl sulfone, diphenyl sulfone, anhydrous tetramethylene sulfoxide tetramethylene sulf but are not limited to, one or more of oxide: TMSO, dimethyl sulfoxide (DMSO), and anhydrous diphenyl sulfoxide.

유기 알칼리금속 화합물 및/또는 그 유도체를 그래파이트옥사이드 분산액에 첨가한다. 10℃ 내지 50℃에서 1분 내지 1440 분 동안 10 rpm 내지 10000 rpm 의 속도로 교반해주는 것이 선호되나, 동일한 특성의 혼합액을 얻을 수 있는 온도, 교반 속도, 시간이라면 적용 가능하다.An organic alkali metal compound and / or a derivative thereof is added to a graphite oxide dispersion. It is preferable to stir at a rate of 10 rpm to 10000 rpm at 10 to 50 ° C for 1 minute to 1440 minutes, but it is applicable if the temperature, the stirring speed, and the time at which the mixed liquid of the same characteristics can be obtained.

충분히 교반된 혼합물을 필터링(filtration)을 통해 거르고 1번 내지 30번에 걸쳐 담갔다 사용했던 용매, 테트라히드로푸란(THF), 물 또는 메탄올 등을 이용하여 워싱(washing)을 반복하는 것이 바람직하다. 용매를 사용한 워싱은 미반응 물질을 제거하기 위한 목적으로 수행되므로, 얻어진 물질을 변형시키지 않으면서도 이러한 목적을 수행할 수 있는 용매라면 무엇이든 사용이 가능하다.The sufficiently stirred mixture is filtered through filtration, and the filtrate is washed 1 to 30 times with washing with a solvent, tetrahydrofuran (THF), water or methanol. Washing using a solvent is carried out for the purpose of removing unreacted materials, so that any solvent that can perform this purpose without modification of the obtained material can be used.

메탄올 또는 물을 이용한 워싱은 알칼리 금속 유도체를 비롯한 불순물을 제거하고 그래핀에 가까운 환원그래파이트옥사이드를 얻기 위한 목적으로 수행되나, 분산성 향상을 위해서라면 메탄올이나 물 없이 사용했던 용매를 사용하는 것이 바람직하다.Washing using methanol or water is carried out for the purpose of removing impurities including alkali metal derivatives and obtaining reduced graphite oxide close to graphene, but in order to improve dispersibility, it is preferable to use a solvent used without methanol or water .

얻어진 물질을 20℃ 내지 90℃의 온도하에서, 10-3 Torr이하의 진공 또는 1기압의 진공 오븐에서 1시간 내지 60시간 동안 건조하는 것이 선호되나, 얻어진 환원그래파이트옥사이드를 변형시키지 않으면서도 건조를 수행할 수 있다면 무엇이든 사용이 가능하다.It is preferable to dry the obtained material at a temperature of 20 to 90 DEG C for 1 to 60 hours in a vacuum of 10 -3 Torr or less or in a vacuum oven of 1 atm. However, drying is performed without modifying the obtained reduced graphite oxide Anything you can use is possible.

이 후, 질소, 아르곤, 네온, 크립톤이나 제논과 같은 저활성 혹은 비활성 기체를 이용하여 최종 건조시키는 것이 바람직하다. 상기의 과정을 통해 환원그래파이트옥사이드를 얻을 수 있다.Thereafter, it is preferable to finally dry using a low-activity or inert gas such as nitrogen, argon, neon, krypton or xenon. Reduced graphite oxide can be obtained through the above process.

본 발명에서는 구조 분석을 위해 X선 회절분석법(X-ray Diffraction)을 사용하였고, 작용기를 분석하기 위해 XPS를 사용하였다. 또한 구조적 변화를 관찰하기 위해 Raman spectroscopy를, 미세구조 분석을 위해 SEM(Scanning electron microscopy)와 TEM(Transmission electron microscopy)를 이용하였다. In the present invention, X-ray diffraction (X-ray diffraction) was used for structural analysis and XPS was used for analyzing functional groups. Raman spectroscopy was used to observe structural changes, and scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM) were used for microstructure analysis.

상기 본 발명을 통해 증명된 신규 그래파이트옥사이드 환원제를 사용하면 상온에서 단시간에, 양질의 환원그래파이트옥사이드를 대량으로 손쉽게 얻을 수 있다.The use of the novel graphite oxide reducing agent as evidenced by the present invention makes it possible to easily obtain a reduced amount of high quality graphite oxide in a short time at room temperature.

또한 상기 본 발명의 방법은 분산 안정도 조절을 가능하게 하여, 향상된 분산도를 가지는 환원그래파이트를 얻을 수 있다.In addition, the method of the present invention enables control of dispersion stability, so that reduced graphite having improved dispersion can be obtained.

그리고 상기 본 발명의 방법에 따라 제조된 환원그래파이트옥사이드는 리튬 이온 배터리용 전극제, 수퍼 커패시터, 태양전지, 기체 흡착 및 저장제, 센서, 유기 염료 흡착 및 저장제, 메모리 소재, 약물 전달 등으로 다양한 이용이 가능하다.The reduced graphite oxide prepared according to the method of the present invention can be applied to a variety of materials such as electrodes for lithium ion batteries, supercapacitors, solar cells, gas adsorption and storage agents, sensors, organic dye adsorption and storage agents, memory materials, It is available.

본 발명은 아래에 기재한 실시예에 의하여 더욱 구체화될 것이며, 이 실시예가 본 발명의 권리범위를 제한하는 것은 아니다.
The present invention will be further illustrated by the following embodiments, which do not limit the scope of the present invention.

실시예Example 1 One

그래파이트를 산화시킨 그래파이트옥사이드는 변형된 Hummer? method에 따라 준비되었다 [Chem. Mater.1999, 11, 771.].Graphite oxide oxidized graphite is a modified Hummer? method [Chem. Mater. 1999, 11, 771.].

환원제로 사용될 리튬 나프탈레나이드는 0.1몰의 나프탈렌을 무수 테트라히드로푸란 1L에 녹인 후, 적당량의 리튬을 첨가함으로써 제조되었다 [Angew. Chem. Int. Ed.2011, 50, 491.].Lithium naphthalenide to be used as a reducing agent was prepared by dissolving 0.1 mol of naphthalene in 1 L of anhydrous tetrahydrofuran and then adding an appropriate amount of lithium [Angew. Chem. Int. Ed., 2011, 50, 491.].

상기의 과정을 통해 얻어진 리튬 나프탈레나이드를 이용하여 그래파이트옥사이드를 환원시키는 과정은 다음과 같다. 그래파이트옥사이드를 무수 테트라히드로푸란에 water-bathed sonication을 통해 재분산시킨 후, 리튬 나프탈레나이드를 그래파이트옥사이드 분산액에 첨가한다. 상온에서 10 분 동안 교반 후, 혼합물을 필터링(filtration)을 통해 거르고 메탄올 또는 물을 이용하여 워싱(washing)을 반복할 수 있다.The process for reducing graphite oxide using lithium naphthalenide obtained through the above process is as follows. After redispersing the graphite oxide through an aqueous-tetrahydrofuran water-bathed sonication, the lithium naphthalenide is added to the graphite oxide dispersion. After stirring at room temperature for 10 minutes, the mixture is filtered through filtration and washing with methanol or water can be repeated.

얻어진 물질을 60℃의 온도하에서, 진공 오븐에서 24시간 동안 건조를 하여 최종적으로 환원그래파이트옥사이드가 얻어진다.
The obtained material is dried in a vacuum oven at a temperature of 60 占 폚 for 24 hours to finally obtain a reduced graphite oxide.

실시예Example 2 2

그래파이트를 산화시킨 그래파이트옥사이드는 변형된 Hummer? method에 따라 준비되었다 [Chem. Mater.1999, 11, 771.].Graphite oxide oxidized graphite is a modified Hummer? method [Chem. Mater. 1999, 11, 771.].

환원제로 사용될 리튬 나프탈레나이드는 0.1몰의 나프탈렌을 무수 테트라히드로푸란 1L에 녹인 후, 적당량의 리튬을 첨가함으로써 제조되었다 [Angew. Chem. Int. Ed.2011, 50, 491.].Lithium naphthalenide to be used as a reducing agent was prepared by dissolving 0.1 mol of naphthalene in 1 L of anhydrous tetrahydrofuran and then adding an appropriate amount of lithium [Angew. Chem. Int. Ed., 2011, 50, 491.].

상기의 과정을 통해 얻어진 리튬 나프탈레나이드를 이용하여 그래파이트옥사이드를 환원시키는 과정은 다음과 같다. 그래파이트옥사이드를 무수 테트라히드로푸란에 water-bathed sonication을 통해 재분산시킨다. 리튬 나프탈레나이드를 그래파이트옥사이드 분산액에 첨가한다. 상온에서 교반 후, 혼합물을 필터링(filtration)을 통해 거르고 테트라히드로푸란을 이용하여 워싱(washing)을 반복하는 것이 바람직하다. 얻어진 물질을 60℃의 온도하에서, 진공 오븐에서 24시간 동안 건조를 하여 최종적으로 환원그래파이트옥사이드가 얻어진다.
The process for reducing graphite oxide using lithium naphthalenide obtained through the above process is as follows. The graphite oxide is redispersed through water-bathed sonication in anhydrous tetrahydrofuran. Lithium naphthalenide is added to the graphite oxide dispersion. After stirring at room temperature, the mixture is filtered through filtration and washed repeatedly with tetrahydrofuran. The obtained material is dried in a vacuum oven at a temperature of 60 占 폚 for 24 hours to finally obtain a reduced graphite oxide.

비교예Comparative Example 1 One

그래파이트를 산화시킨 그래파이트옥사이드는 변형된 Hummer? method에 따라 준비되었다 [Chem. Mater.1999, 11, 771.].Graphite oxide oxidized graphite is a modified Hummer? method [Chem. Mater. 1999, 11, 771.].

히드라진을 사용한 환원그래파이트옥사이드의 제조는 다음 논문에 따라 준비되었다 [Carbon.2007, 45, 1558.].
Preparation of reduced graphite oxide with hydrazine was prepared according to the following article [Carbon 2007, 45, 1558.].

비교예Comparative Example 2 2

그래파이트를 산화시킨 그래파이트옥사이드는 변형된 Hummer? method에 따라 준비되었다 [Chem. Mater.1999, 11, 771.].Graphite oxide oxidized graphite is a modified Hummer? method [Chem. Mater. 1999, 11, 771.].

소듐보로하이드라이드를 사용한 환원그래파이트옥사이드의 제조는 다음 논문에 따라 준비되었다 [Nat. Chem.2009, 1, 403.].
Preparation of reduced graphite oxide using sodium borohydride was prepared according to the following article [Nat. Chem.2009, 1, 403.].

실험예Experimental Example 1 - 수용액의 분산 안정성 실험 1 - Experiment of dispersion stability of aqueous solution

본 발명의 실시예 1, 실시예 2에 따라 환원그래파이트옥사이드를 증류수에서 분산시킨 후 24시간 후에 얻은 사진이 각각 도 1a 및 도 1b에 도시된다. 실시예 2에 따라 제조된 환원그래파이트옥사이드(도 1b)의 경우, 잔류 알칼리 금속으로 인해 화학적 조절법을 통한 분산도 안정도가 향상된 것을 확인할 수 있다.
Figs. 1A and 1B are photographs obtained after 24 hours from the dispersion of reduced graphite oxide in distilled water according to Example 1 and Example 2 of the present invention, respectively. In the case of the reduced graphite oxide prepared according to Example 2 (FIG. 1B), it can be confirmed that the stability of dispersion through the chemical control method is improved due to the residual alkali metal.

실험예Experimental Example 2 - X선  2 - X-ray 회절diffraction (X- (X- rayray DiffractionDiffraction ) 분석) analysis

도 2는 본 발명의 실시예 1에 따라 제조된 그래파이트옥사이드와 환원그래파이트옥사이드의 X선 회절 분석(X-ray Diffraction)을 통해 얻은 데이터를 도시한다. 10분의 반응시간 만으로도 환원이 일정 수준 이상 이루어졌음을 보여준다.
FIG. 2 shows data obtained by X-ray diffraction analysis of graphite oxide and reduced graphite oxide prepared according to Example 1 of the present invention. The reaction time of 10 minutes shows that the reduction is above a certain level.

실험예Experimental Example 3 - 현미경 ( 3 - Microscope ( SEMSEM , , TEMTEM ) 분석) analysis

도 3은 본 발명의 실시예 1에 따른 미세구조 관련 데이터가 도시된다. 도 3의 (a)는 환원그래파이트옥사이드의 SEM 사진, (b)는 환원그래파이트옥사이드의 TEM 사진이다. 미세구조 사진 및 SAED(Selected area electron diffraction) 패턴을 통해서, 리튬 나프탈레나이드와 같은 유기 알칼리금속 화합물 및 그 유도체를 이용하면 상온에서 10분 내에 대체로 단층으로 이루어진 환원그래파이트옥사이드가 형성됨이 확인된다.
3 shows microstructure-related data according to Embodiment 1 of the present invention. 3 (a) is an SEM photograph of reduced graphite oxide, and (b) is a TEM photograph of reduced graphite oxide. Through the microstructure photograph and the SAED (Selected Area Electron Diffraction) pattern, it is confirmed that the use of an organic alkali metal compound such as lithium naphthalenide and its derivative forms a reduced monolayer graphite oxide within 10 minutes at room temperature.

실험예Experimental Example 4 -  4 - RamanRaman 분석 analysis

도 4는 본 발명의 실시예 1에 따라 제조된 그래파이트옥사이드와 환원그래파이트옥사이드의 라만(Raman) 분석한 결과가 도시된다. 환원 그래파이트옥사이드의 경우, 세기 비율(ID/IG)이 그래파이트옥사이드에 비해 크므로, 그래핀과 유사한 도메인의 크기는 작지만 더 많다는 것을 알 수 있다.
4 shows Raman analysis results of graphite oxide and reduced graphite oxide produced according to Example 1 of the present invention. In the case of the reduced graphite oxide, since the intensity ratio (I D / I G ) is larger than that of graphite oxide, it can be seen that the size of the graphene-like domain is small, but more.

실험예Experimental Example 5 -  5 - XPSXPS (X-(X- rayray PhotoelectronPhotoelectron SpectroscopySpectroscopy ) 분석) analysis

도 5a는 본 발명의 실시예 1에 따라 제조된 그래파이트옥사이드와 환원그래파이트옥사이드의 XPS(X-ray Photoelectron Spectroscopy) 분석한 결과를 도시하며, 도 5b는 실시예 1에 따라 제조된 그래파이트옥사이드와 환원그래파이트옥사이드의 XPS C1s 스펙트럼을 curve-fitting을 통해 정량분석한 결과를 도시한다. 도 5a를 통해, 환원그래파이트옥사이드에서 산소를 포함하는 작용기가 공통적으로 그래파이트옥사이드에 비해 감소하였음을 확인할 수 있다.
FIG. 5A shows X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) analysis results of graphite oxide and reduced graphite oxide prepared according to Example 1 of the present invention. FIG. 5B is a graph showing the results of XPS analysis of graphite oxide and reduced graphite Oxides XPS C1s spectra were quantitatively analyzed by curve-fitting. 5A, it can be confirmed that the functional groups containing oxygen in the reduced graphite oxide are commonly decreased as compared with graphite oxide.

실험예Experimental Example 6 - 주요 용매에의 분산 안정성 실험 6 - Dispersion stability test on major solvents

도 6a 내지 도 6d는 각각 본 발명의 실시예 1, 실시예 2, 비교예 1, 비교예 2에 따라 환원그래파이트옥사이드를 증류수에서 분산 전과 분산시킨 후 24시간 후에 얻은 사진을 도시한다. 실시예 1에 따라 제조된 환원그래파이트옥사이드의 경우, 비교예 1, 비교예 2에 따라 제조된 환원그래파이트옥사이드와 유사하게 분산 안정도가 낮은 것으로 관찰되었다.6A to 6D are photographs obtained after 24 hours from the reduction graphite oxide before and after dispersion in distilled water according to Example 1, Example 2, Comparative Example 1 and Comparative Example 2 of the present invention, respectively. In the case of the reduced graphite oxide produced according to Example 1, the dispersion stability was observed to be low similarly to the reduced graphite oxide prepared according to Comparative Example 1 and Comparative Example 2.

그러나 워싱 단계에서 변화를 준 실시예 2에 따라 제조된 환원그래파이트옥사이드는 용매 종류에 관계 없이 고루 안정된 분산도를 나타냈다. 이를 통해 본 발명의 제조 방법은 비교적 용이한 분산도 조절법을 통해, 분산도가 향상된 환원그래파이트옥사이드가 얻어짐을 방증한다.However, the reduced graphite oxide prepared according to Example 2, which changed in the washing step, exhibited a more stable dispersion regardless of the solvent type. Accordingly, the production method of the present invention confirms that a reduced graphite oxide having improved dispersion degree is obtained through a comparatively easy dispersion control method.

이상으로 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범주 내에서 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것인바, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정된 형태에 국한되는 것은 아니다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. But is not limited to the form.

Claims (12)

삭제delete 그래파이트옥사이드를 제공하는 단계;
유기 알칼리 금속 화합물 또는 그 유도체를 포함하는 분산액에 상기 그래파이트옥사이드를 혼합하여 제1 혼합액을 제조하는 단계;
상기 제1 혼합액을 교반 및 필터링하여 상기 제1 혼합액의 일부 또는 전체가 환원된 제2 혼합물을 제조하는 단계;
테트라히드로푸란(THF)을 이용하여 상기 제2 혼합물을 워싱하는 단계; 및
상기 제2 혼합물을 건조하여 환원그래파이트옥사이드를 제조하는 단계를 포함하되,
상기 제2 혼합물을 워싱하는 단계는,
10분 내지 48시간의 간격으로 2회 내지 30회 반복하여 워싱하는, 환원그래파이트옥사이드의 제조 방법.
Providing a graphite oxide;
Preparing a first mixed solution by mixing the graphite oxide with a dispersion containing an organic alkali metal compound or a derivative thereof;
Stirring and filtering the first mixed solution to prepare a second mixture in which a part or the whole of the first mixed solution is reduced;
Washing the second mixture with tetrahydrofuran (THF); And
And drying the second mixture to produce a reduced graphite oxide,
The step of washing the second mixture comprises:
Wherein the graphite oxide is washed by repeating 2 to 30 times at intervals of 10 minutes to 48 hours.
제2항에 있어서,
상기 그래파이트옥사이드를 제공하는 단계는,
그래파이트 또는 팽창된 그래파이트(expanded graphite)를 산화시켜 형성하는, 환원그래파이트옥사이드의 제조 방법.
3. The method of claim 2,
Wherein the step of providing the graphite oxide comprises:
Wherein the reduced graphite oxide is formed by oxidizing graphite or expanded graphite.
제2항에 있어서,
상기 제1 혼합액을 제조하는 단계는,
상기 그래파이트옥사이드를 제2 용매에 0.1mg/ml 내지 10mg/ml로 혼합하는 단계를 포함하는, 환원그래파이트옥사이드의 제조 방법.
3. The method of claim 2,
Wherein the step of preparing the first mixed solution comprises:
And mixing the graphite oxide with the second solvent at 0.1 mg / ml to 10 mg / ml.
제4항에 있어서,
상기 제2 용매는,
무수 디메틸포름아미드 (N,N’-dimethylformamide), 무수 디에틸포름아미드 (N,N’-diethylformamide), 무수 t-부틸포름아마이드(t-butylformamide), 무수 아세트아마이드, 무수 t-부틸아세트아마이드(t-butylacetamide), 무수 테트라히드로푸란(tetrahydrofuran), 무수 다이옥산(dioxane), 무수 N-메틸-2-피롤리돈(N-Methyl-2-pyrrolidone : NMP), 무수 에틸렌글리콜(ethylene glycol), 무수 디에틸렌 글리콜 (diethylene glycol), 무수 디에틸 에테르(diethyl ether), 무수 트리- 또는 테트라에틸렌 글리콜 디메틸 에테르 (tri or tetraethylene glycol dimethyl ether), 무수 아세토니트릴(acetonitrile), 무수 1,2-디메톡시에탄 (1,2-dimethoxyethane : DME), 무수 테트라메틸렌 술폰 (tetramethylene sulfone), 무수 디메틸 술폰 (dimethyl sulfone), 무수 디페닐 술폰 (diphenyl sulfone), 무수 테트라메틸렌 술폭시드 (tetramethylene sulfoxide : TMSO), 무수 디메틸 술폭시드 (dimethyl sulfoxide : DMSO), 무수 디페닐술폭시드 (diphenyl sulfoxide) 중 하나 이상을 포함하는, 환원그래파이트옥사이드의 제조 방법.
5. The method of claim 4,
The second solvent may be, for example,
N, N'-diethylformamide, t-butylformamide, anhydrous acetamide, anhydrous t-butylacetamide (N, N'-dimethylformamide, t-butylacetamide, tetrahydrofuran, dioxane, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), anhydrous ethylene glycol, Diethylene glycol, diethyl ether, anhydrous tri- or tetraethylene glycol dimethyl ether, anhydrous acetonitrile, anhydrous 1,2-dimethoxyethane (DMSO), 1,2-dimethoxyethane (DME), tetramethylene sulfone, dimethyl sulfone, diphenyl sulfone, tetramethylene sulfoxide (TMSO) Sake foxy (Dimethyl sulfoxide: DMSO),, method of producing a reduction of graphite oxide comprising at least one of anhydrous diphenyl sulfoxide (diphenyl sulfoxide).
제2항에 있어서,
상기 제1 혼합물을 제조하는 단계는,
상기 제1 혼합물에 수조 음파처리(water-bathed sonication), 초음파처리(ultrasonication), 균질기처리(homogenizer) 중 하나를 수행하는 단계를 포함하고,
혼합시간은 1초 내지 480 시간인, 환원그래파이트옥사이드의 제조 방법.
3. The method of claim 2,
Wherein the step of preparing the first mixture comprises:
Performing one of water-bathed sonication, ultrasonication, and homogenizer in the first mixture,
And the mixing time is 1 second to 480 hours.
제2항에 있어서,
상기 제2 혼합물을 제조하는 단계는,
상기 제1 혼합물을 10℃ 내지 50℃에서 10rpm 내지 10000rpm의 속도로 교반 또는 수조 음파처리(water-bathed sonication), 초음파처리(ultrasonication), 균질기처리(homogenizer) 중 한 개 이상의 단계를 더 포함하는, 환원그래파이트옥사이드의 제조 방법.
3. The method of claim 2,
Wherein the step of preparing the second mixture comprises:
The first mixture further comprises one or more of stirring or water-bathed sonication, ultrasonication, homogenizer at a speed of 10 rpm to 10000 rpm at 10 ° C to 50 ° C, , A process for producing reduced graphite oxide.
제2항에 있어서,
상기 유기 알칼리 금속 화합물은,
리튬(Li), 나트륨(Na), 칼륨(K), 루비듐(Rb) 및 세슘(Cs) 중 하나 이상을 포함하고,
상기 유기 알킬리 금속 화합물은,
나프탈렌 (naphthalene), 안트라센 (anthracene), 크리센 (chrysene), 코라눌렌 (corannulene), 페난트렌 (phenanthrene), 트리페닐렌 (triphenylene), 벤조피렌 (benzopyrene), 코로넨 (coronene), 테트라센 (tetracene), 펜타센 (pentacene), 오발렌 (ovalene), 카르바졸 (carbazole), 플루오레논 (fluorenone), 벤조페논 (benzophenone), 안트라퀴논 (anthraquinone) 중 하나 이상을 포함하는, 환원그래파이트옥사이드의 제조 방법.
3. The method of claim 2,
The organic alkali metal compound may be, for example,
And at least one of lithium (Li), sodium (Na), potassium (K), rubidium (Rb) and cesium (Cs)
The organic alkyl metal compound may be, for example,
Examples of the naphthalene, anthracene, chrysene, corannulene, phenanthrene, triphenylene, benzopyrene, coronene, tetracene, ), A method for producing reduced graphite oxide comprising at least one of pentacene, ovalene, carbazole, fluorenone, benzophenone, and anthraquinone .
삭제delete 삭제delete 제2항에 있어서,
상기 환원그래파이트옥사이드를 제조하는 단계는,
20 ℃ 내지 90 ℃의 온도하에서, 10-3 Torr이하의 진공 또는 1기압의 오븐에서 1시간 내지 60시간 동안 건조하는 단계를 포함하는, 환원그래파이트옥사이드의 제조 방법.
3. The method of claim 2,
Wherein the step of preparing the reduced graphite oxide comprises:
And drying in an oven at a vacuum of 10 -3 Torr or less or 1 atm under a temperature of 20 ° C to 90 ° C for 1 hour to 60 hours.
삭제delete
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