[发明专利]石墨烯的涂布在审
申请号: | 201480031387.5 | 申请日: | 2014-05-08 |
公开(公告)号: | CN105593166A | 公开(公告)日: | 2016-05-18 |
发明(设计)人: | G·F·施内德;C·德克尔 | 申请(专利权)人: | 代尔夫特工业大学 |
主分类号: | C01B31/04 | 分类号: | C01B31/04;C12Q1/68 |
代理公司: | 中国国际贸易促进委员会专利商标事务所 11038 | 代理人: | 罗菊华 |
地址: | 荷兰代*** | 国省代码: | 荷兰;NL |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 石墨 | ||
1.形成经修饰的石墨烯表面的方法,其包括下述步骤:
a)提供无缺陷石墨烯单层,
b)在合适溶剂中提供包含结合基团的第一分子,
b1)其中所述结合基团包含至少一个芳烃基团,优选至少两个芳烃基团,其中所述第一 分子进一步包含化学活性的第一部分,
c)使所述第一分子的所述至少一个芳烃基团和石墨烯相互作用,从而在石墨烯表面上 形成第一分子的至少一个致密填充的(单)层,和
d)使所述第一分子的化学活性的第一部分与第二分子的化学活性的第二部分反应,从 而形成薄的反应产物层。
2.根据权利要求1的方法,
b1)其中所述芳烃基团具有1-20个芳香族基团,例如2-10个芳香族基团,优选选自萘、 菲、蒽、并四苯、苯并菲、芘、并五苯、碗烯、并六苯、晕苯、苯并芘、并七苯、并八苯、卵苯、 并十一苯、并十苯及其组合,
其中所述第一部分选自醇、羧酸、醚、酯、氨基酸、胺、酰胺及其衍生物中的一种或多种, 以及
d2)其中所述第二分子的第二部分选自醇、羧酸、醚、酯、氨基酸、胺、酰胺及其衍生物中 的一种或多种,并且其中所述第二分子提供亲水性。
3.根据前述权利要求中任一项或多项的方法,其中在步骤d)中,反应是缩合反应,优选 形成肽、酯和醚中的一种或多种。
4.根据前述权利要求中任一项或多项的方法,·
b1)其中所述第一分子进一步包含烷烃基团例如环烷烃基团及其衍生物中的一种或多 种,
其中d2)所述第二分子包含尾部,所述尾部选自醇例如单醇、烷二醇、烷三醇、羧酸、醚、 酯、氨基酸、胺、酰胺、烷烃、烯烃、糖及其组合、及其衍生物。
5.根据前述权利要求中任一项或多项的方法,其中所述溶剂是醇,例如C1-C12醇,例如 甲醇、乙醇和丙醇,优选甲醇。
6.根据前述权利要求中任一项或多项的方法,其中所述第二分子具有小于20nm、优选 小于10nm的长度。
7.包含至少一个致密填充的薄分子单层的无缺陷石墨烯层,所述分子包含结合基团、 第二基团,所述结合基团包含至少一个芳烃基团,优选至少两个芳烃基团,所述至少一个芳 烃基团与石墨烯相互作用,所述第二基团例如通过酯、醚、肽连接至所述结合基团,所述第 二基团选自醇例如单醇、烷二醇、烷三醇、羧酸、醚、酯、氨基酸、胺、酰胺、烷烃、烯烃、糖及其 衍生物中的一种或多种,例如可通过根据权利要求1-6中任一项的方法获得。
8.根据权利要求7的石墨烯层,其中所述芳烃基团具有1-20个芳香族基团,例如2-10个 芳香族基团,优选选自萘、菲、蒽、并四苯、苯并菲、芘、并五苯、碗烯、并六苯、晕苯、苯并 芘、并七苯、并八苯、卵苯、并十一苯、并十苯及其组合。
9.根据权利要求7-8中任一项或多项的石墨烯层,其中所述石墨烯包含选自纳米孔、纳 米带、纳米间隙中的一种或多种的具有至少一个边缘的结构,优选具有3-20nm的宽度,
其中所述石墨烯是高度结晶的,和
其中所述结构的边缘是单层,且具有少于1个缺陷/10nm2的缺陷密度。
10.根据权利要求7-9中任一项或多项的石墨烯层,其中所述石墨烯包含纳米结构的阵 列,例如纳米孔的阵列。
11.包含根据权利要求7-10中任一项或多项的石墨烯层的装置,例如NEMS、MEMS、电路、 膜、能量存储装置、电子设备、涂层、粘合剂、传感器、光学器件、光子设备、激光应用、触摸 屏、纳米化学装置及其组合。
12.根据权利要求7-10中任一项或多项的石墨烯层在下列中的用途:生物学应用、生物 化学应用、用于分子诊断、用于分析样品例如血样、作为传感器、用于渗透、作为膜、用于特 异性吸附、用于生物分子分析、用于分散体中、作为润滑剂及其组合。
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