(57)【要約】      （修正有）【課題】黒鉛粉末を効率的に剥離して機能化グラフェンを製造する方法を提供すること。【解決手段】（１）水溶性界面活性剤であるインターカレーション剤を脱イオン水に溶解し、前記インターカレーション剤溶液の表面張力が、黒鉛の表面張力±１０ｍＪ／ｍ２である工程、（２）前記インターカレーション剤溶液に黒鉛粉末を加え、質量％濃度１０〜３０％の黒鉛粉末懸濁液を得る工程、（３）前記黒鉛粉末懸濁液にジエノフィルを添加して黒鉛粉末／ジエノフィル懸濁液を得る工程、（４）前記黒鉛粉末／ジエノフィル懸濁液を８０〜２００ＭＰａの圧力でマイクロフルイダイザーで処理して懸濁液Ｉを得る工程、（５）前記懸濁液Ｉをろ過し、洗浄して液体から前記の機能化グラフェンを分離し、当該機能化グラフェンがグラフェンシートにジエノフィル分子基がグラフトされたグラフェンである工程を含む、機能化グラフェン製造方法。【選択図】図３
2020007215.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（１）インターカレーション剤を脱イオン水に溶解し、均一に混合してインターカレーション剤溶液を得る工程であって、前記インターカレーション剤が水溶性界面活性剤であり、前記インターカレーション剤溶液の表面張力が、黒鉛の表面張力±１０ｍＪ／ｍ２である工程、
（２）前記インターカレーション剤溶液に黒鉛粉末を加え、均一に混合して質量％濃度が１０〜３０％の黒鉛粉末懸濁液を得る工程、
（３）前記黒鉛粉末懸濁液にジエノフィルを添加して黒鉛粉末／ジエノフィル懸濁液を得る工程、
（４）前記黒鉛粉末／ジエノフィル懸濁液を８０〜２００ＭＰａの圧力でマイクロフルイダイザーにより循環処理して懸濁液Ｉを得る工程、
（５）前記懸濁液Ｉをろ過し、洗浄して液体から前記の機能化グラフェンを分離して得る工程であって、当該機能化グラフェンがグラフェンシートにジエノフィル分子基がグラフトされたグラフェンである工程、
を含むことを特徴とする、黒鉛粉末を効率的に剥離して機能化グラフェンを製造する方法。
【請求項２】
前記インターカレーション剤はＳｐａｎ−８０、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ポリオキシプロピレン−ｂ−ポリオキシエチレン共重合体、ポリビニルピロリドン、ポリスチレン−無水マレイン酸共重合体のナトリウム塩からのいずれであり、かつ、脱イオン水におけるインターカレーション剤の濃度は１０〜２００ｍｇ／Ｌであることを特徴とする、請求項１に記載の黒鉛粉末を効率的に剥離して機能化グラフェンを製造する方法。
【請求項３】
前記ジエノフィルは、無水マレイン酸、マレイミド、シス−２−ブテン−１，４−ジオール、メタクリル酸からのいずれであることを特徴とする、請求項１に記載の黒鉛粉末を効率的に剥離して機能化グラフェンを製造する方法。
【請求項４】
前記工程（３）に添加されたジエノフィルの質量は黒鉛粉末質量の１〜１０倍であることを特徴とする、請求項１に記載の黒鉛粉末を効率的に剥離して機能化グラフェンを製造する方法。
【請求項５】
前記工程（５）にて前記機能化グラフェンが得られた後、乾燥して粉末状の機能化グラフェンを得ることを特徴とする、請求項１に記載の黒鉛粉末を効率的に剥離して機能化グラフェンを製造する方法。
【請求項６】
乾燥方法は噴霧乾燥または真空乾燥を採用することを特徴とする、請求項５に記載の黒鉛粉末を効率的に剥離して機能化グラフェンを製造する方法。
【請求項７】
噴霧乾燥の温度は１００〜１４０℃であり、真空乾燥の温度は５０〜９５℃であることを特徴とする、請求項６に記載の黒鉛粉末を効率的に剥離して機能化グラフェンを製造する方法。
【請求項８】
前記マイクロフルイダイザーのキャビティ構造はＺ型またはＹ型であることを特徴とする、請求項１に記載の黒鉛粉末を効率的に剥離して機能化グラフェンを製造する方法。
【請求項９】
前記の黒鉛粉末は天然黒鉛、膨張黒鉛、熱分解黒鉛、鱗片状黒鉛からの１種であり、粒度が１０００−５０００メッシュであることを特徴とする、請求項１に記載の黒鉛粉末を効率的に剥離して機能化グラフェンを製造する方法。
【請求項１０】
前記マイクロフルイダイザーを家庭用攪拌破砕機または高速せん断乳化機に替えることを特徴とする、請求項１に記載の黒鉛粉末を効率的に剥離して機能化グラフェンを製造する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、グラフェンの製造技術分野に関し、特に黒鉛粉末を効率的に剥離して機能化グラフェンを製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ｓｐ２混成炭素原子からなる六角形を有し且つハニカム格子構造を有する平面フィルムであるグラフェンは、わずか１つの炭素原子の厚さを有する新規な二次元材料であり、優れた電気的性質、機械的性質および熱伝導性を持つため、エネルギー、電子材料、複合材料および環境保護など多くの分野で潜在的な応用可能性がある。グラフェンの潜在的な応用が増加するにつれ、グラフェンの大量の調製法の研究は、注目を集めている。従来のグラフェンの製造方法として、機械的剥離法、電気化学法、酸化黒鉛還元法、エピタキシャル成長法および化学気相成長法等がある。近年、液相法によるグラフェンの機械的剥離技術は広く注目されている。
【０００３】
本発明者らは、ＣＮ１０６９７６８７０Ａに黒鉛粉末を効率的に剥離して大きなサイズを有するグラフェンを調製する方法を開示している。当該方法は、マイクロフルイダイザーを利用して黒鉛粉末を剥離し、水溶性インターカレーション剤の使用との組み合わせにより、欠陥の少ない大サイズのグラフェンを得、グラフェンの超音波剥離の不利点を回避できる。しかしながら、完璧なグラフェンは、表面が官能基を全く含まず、シートの間にファンデルワールス力があるため、グラフェンシートが非常に積みやすくなる。また、純粋なグラフェンは、ポリマーにおける分散性および相溶性が極めて乏しいため、多くの分野におけるグラフェンの適用が妨げられている。
【０００４】
グラフェンは、表面が官能基を持たないため、ポリマーとの親和性が悪く、ｓｐ２混成炭素原子のπ−π共役によってグラフェンが凝集しやすくなり、使用性が低下するため、強化剤、導電性改質剤としてグラフェンではなく酸化グラフェン（ＧＯ）が広く用いられている。現在、ＧＯは主に改良Ｈｕｍｍｅｒｓ法により製造され、当該改良Ｈｕｍｍｅｒｓ法は、まず過硫酸カリウムと五酸化リン中で黒鉛粉末を予備酸化黒鉛粉末に酸化し、さらに濃硫酸、過マンガン酸カリウムおよび過酸化水素で処理して表面にカルボキシル基、水酸基およびエポキシ基などの官能基を含むＧＯを得る方法である。当該製造方法は、工程経路が長く、大量の排水が発生し、かつ、爆発の危険性がある。ポリマーマトリックス中の分散性をさらに改善し、または、グラフェンをポリマーと化学結合させるために、カルボキシル基、アミノ基、ヒドロキシル基などでグラフェンを機能化することが必要な場合がある。
【０００５】
Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｍａｔｅｒｉａｌ  Ｓｃｉｅｎｃｅ，２０１２，４７：８０５２-８０６０には、原料として改良Ｈｕｍｍｅｒｓ法によって調製されたＧＯを使用し、ポリリン酸および五酸化リンの触媒でｐ−アミノ安息香酸と反応させてアミノ化グラフェンを得るアミノ化グラフェンの調製方法が開示されている。調製工程は、７５時間かかり、原料としてＧＯが必要である。強酸化剤の作用により、ｓｐ２混成炭素原子の一部はｓｐ３混成炭素原子に変換されるため、ＧＯは多くの構造欠陥が発生、物理的および機械的性質が低下する。
【０００６】
Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｓｃｉｅｎｃｅ，２０１５，ＤＯＩ：１０．１００２／ＡＰＰ．４１９８７には、原料として改良Ｈｕｍｍｅｒｓ法によって調製されたＧＯ、無水マレイン酸およびスチレンを使用し、アゾビスイソブチロニトリルを開始剤とし、グラフト反応を起こさせるスチレン−無水マレイン酸機能化したグラフェンの調製方法が開示されている。
【０００７】
前述した方法は、いずれもグラフェンとポリマー材料との相溶性を改善し、グラフェンの分散特性を改善するために、化学修飾でグラフェン表面に小分子、オリゴマーまたはポリマー鎖を付着させる方法である。機能化グラフェンを調製する従来の方法は、煩雑で、原料としてＧＯを使用する必要があり、反応時間が長く、廃水が発生して環境を汚染する可能性がある。
【発明の概要】
【０００８】
前述した問題を解決するために、本発明は、マイクロフルイダイザーを利用して黒鉛粉末を剥離すると共に、水溶性インターカレーション剤の使用を組み合わせてジエノフィルと共有結合によるグラフト反応を行い、グラフェンの剥離と機能化を１段法で達成することができる黒鉛粉末を効率的に剥離して機能化グラフェンを製造する方法を提供する。
【０００９】
本発明は、上記目的を達成するために以下の構成を含む。
【００１０】
（１）インターカレーション剤を脱イオン水に溶解し、均一に混合してインターカレーション剤溶液を得る工程であって、前記インターカレーション剤が水溶性界面活性剤であり、前記インターカレーション剤溶液の表面張力が、黒鉛の表面張力±１０ｍＪ／ｍ２である工程、
（２）前記インターカレーション剤溶液に黒鉛粉末を加え、均一に混合して質量％濃度１０〜３０％の黒鉛粉末懸濁液を得る工程、
（３）前記黒鉛粉末懸濁液にジエノフィルを添加して黒鉛粉末／ジエノフィル懸濁液を得る工程、
（４）前記黒鉛粉末／ジエノフィル懸濁液を８０〜２００ＭＰａの圧力でマイクロフルイダイザーにより循環処理して懸濁液Ｉを得る工程、
（５）前記懸濁液Ｉをろ過し、洗浄して液体から前記の機能化グラフェンを分離して得る工程であって、当該機能化グラフェンがグラフェンシートにジエノフィル分子基がグラフトされたグラフェンである工程、
を含む、黒鉛粉末を効率的に剥離して機能化グラフェンを製造する方法。
【００１１】
さらに、前記インターカレーション剤はＳｐａｎ−８０、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ポリオキシプロピレン−ｂ−ポリオキシエチレン共重合体、ポリビニルピロリドン、ポリスチレン−無水マレイン酸共重合体ナトリウム塩からのいずれの１種であり、かつ、脱イオン水におけるインターカレーション剤の濃度は１０〜２００ｍｇ／Ｌである。
【００１２】
さらに、前記ジエノフィルは、無水マレイン酸、マレイミド、シス−２−ブテン−１，４−ジオール、メタクリル酸からのいずれの１種である。これらの４種類のものはＤＡ反応性を有する。
【００１３】
さらに、工程（３）に添加されたジエノフィルの質量は黒鉛粉末の質量の１〜１０倍である。
【００１４】
さらに、工程（５）にて前記機能化グラフェンを得た後、乾燥して粉末状の機能化グラフェンを得る。乾燥方法は、噴霧乾燥または真空乾燥を採用することが好ましい。より好ましくは、噴霧乾燥の温度が１００〜１４０℃であり、真空乾燥の温度が５０〜９５℃である。
【００１５】
さらに、前記マイクロフルイダイザーは、キャビティ構造がＺ型またはＹ型である。
【００１６】
さらに、前記の黒鉛粉末は、天然黒鉛、膨張黒鉛、熱分解黒鉛、鱗片状黒鉛からの１種であり、粒度が１０００〜５０００メッシュである。メッシュ数が１０００メッシュより小さいと、粒子径が大きすぎるため、マイクロフルイダイザーキャビティは、塞ぎやすくなり、５０００メッシュを超えると、粒子径は小さすぎ、得られる黒鉛シートはサイズが小さすぎる。
【００１７】
さらに、前記マイクロフルイダイザーは、家庭用攪拌破砕機または高速せん断乳化機に替えられる。
【００１８】
本発明において、得られたグラフェンの機能化は、赤外分光法によって検出され、具体的には、新しい吸収ピークが検出されることにより確認される。また、ラマンスペクトルにおけるＩＤ／ＩＧの比率を利用してグラフェンの機能化度を分析することができ、この比率が高ければ高いほど機能化度が高いと判断される。
【００１９】
ディールス−アルダー反応（ＤＡ反応）は、共役ジエンとオレフィンまたはアルキンと反応して環を形成するジエン付加反応である。ＤＡ反応は、ジエンとジエノフィルとの間に発生する反応であり、グラフェンは、通常ジエンの役割を果たす。このような反応は、穏やかな反応条件、便利で簡単な操作、無触媒、無副生成物などの利点を有する。ＤＡ反応を利用してグラフェンを共有結合させて修飾することは、グラフェンを機能化する重要な手段の１つである。ジエノフィルは、水相で黒鉛粉末を剥離する過程において、グラフェンとＤＡ反応してジエン分子をグラフェンシートにグラフトさせることにより、１段法で黒鉛粉末の剥離と機能化グラフェンの製造を実現することができる。得られた生成物である機能化グラフェンは、ポリマー中のグラフェンの分散性と相溶性が著しく向上し、グラフェンの応用を拡大するための条件を作り出す。
【００２０】
本発明は、前記の反応メカニズムを利用し、原料をマイクロジェット機の２つの往復動作しているプラグの作用で圧力調節可能なバルブ群に入れ、作業ゾーンの一定な幅（一般的に幅１０〜１６ｍｍ）の絞りスリットを通過した後に高圧キャビティに達し（圧力２００ＭＰａに達することが可能）、キャビティにおいて、黒鉛粉体粒子間は衝突し、パイプラインを通って非常に高い流量（１０００〜１５００ｍ／ｓ）で吐出され、衝突バルブアセンブリの１つとしてのインパクトリングと衝突し、キャビテーション効果、衝突効果、せん断効果（せん断速度が１０４／ｓを超えると、剥離は層流および乱流下で起こり得る）という３つの効果を生み出す。キャビテーション作用で発生した気泡は黒鉛シートの周りに散らばる。気泡が破裂すると、マイクロジェットおよび衝撃波が直ちに黒鉛シートの表面に作用し、圧縮応力波を黒鉛シートの表面に伝播させる。圧縮応力が黒鉛の自由界面で伝播すると、引張応力は黒鉛シート自体に反射される。多くの気泡の破裂によって黒鉛シートに凝集された多くの引張応力は、シートとシートとを引き剥がす。せん断効果によって黒鉛シートの側面に不均衡な圧縮応力を生じさせ、その結果隣接する二つのシートは別々に引き剥がされる。また、高圧循環の過程では、衝突は大きなエネルギーを生み出し、黒鉛粉末を剥離させると共に、グラフェンの表面に多くの活性点を生み出し、ジエノフィルとのＤＡ環化付加反応を発生させ、グラフェンの機能化を実現する。
【００２１】
グラフェンが表面に多くの不対π電子があるため、原料は、マイクロフルイダイザーにてキャビテーション効果、衝撃効果、せん断効果という３つの効果を受け、グラフェン表面に多くの活性点が生成される。ジエノフィル分子はＤＡ反応によってこれらの活性点と共有結合してグラフトされ、機能化した層の少ないグラフェンを得られる。
【００２２】
マイクロフルイダイザーの供給速度は４５０ｍＬ／ｍｉｎに達することができ、１回の剥離を完了するための時間は非常に短く、さらに、剥離しながらグラフェンの機能化が行われるため、機能化グラフェンの製造効率を大きく改善する。また、このプロセスは、従来の化学修飾方法と比べて、機能化グラフェン材料の構造安定性を大幅に改善し、さらに、機能化グラフェンを水相溶液中に均一に分散させることができ、グラフェン材料のさらなる適用を達成するための効果的な方法を提供する。
【００２３】
まとめに、本発明はマイクロフルイダイザーのキャビテーション効果、衝撃効果およびせん断効果を利用して水溶液において黒鉛粉末の液相剥離を行い、層の少ないグラフェンを得ると同時にジエノフィルを修飾剤としてグラフェンに共有結合してグラフトさせ、１段法でグラフェンの剥離と機能化を実現する。本発明に係る原材料は、安価で、操作が簡単で、環境への汚染が少なく、得られた機能化グラフェンは、ポリマー中のグラフェンの分散性および相溶性を著しく改善することができ、表面の官能基が他の官能基含有モノマーと化学反応を行うこともでき、ポリマーの物理的および機械的特性、電気伝導性能および熱伝導性能を改善するために使用され、グラフェンの用途を拡大するための条件を作り出す。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】マイクロフルイダイザー内部のＹ型キャビティの概略構成図である。図面１において、１−高圧黒鉛粉末分散液入口、２−高せん断ゾーン、３−低圧グラフェン分散液出口、４−衝突ゾーン。
【図２】マイクロフルイダイザー内部のＺ型キャビティの概略構成図である。図面２において、１−高圧黒鉛粉末分散液入口，２−高せん断ゾーン，３−低圧グラフェン分散液出口、４−衝突ゾーン。
【図３】黒鉛粉末の剥離、無水マレイン酸とＤＡ［４＋２］環化付加反応して機能化グラフェンを得る概略図である。
【図４】黒鉛粉末の剥離、無水マレイン酸とＤＡ［２＋２］環化付加反応して機能化グラフェンを得る概略図である。
【図５】実施例１にて得られた機能化グラフェンシートの透過型電子顕微鏡写真である。
【図６】実施例１にて得られた機能化グラフェンシートの赤外線スペクトルである。
【図７】実施例１にて得られた機能化グラフェンシートのラマンスペクトルである。
【図８】実施例４にて得られた機能化グラフェンシートの透過型電子顕微鏡写真である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下，本発明の図面及び実施例を参照しながら詳細に説明する。
なお、以下の各実施例において、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ、Ｈｉｔａｃｈｉ  Ｈ−８００、ジャパン）を用いて機能化グラフェンの表面形態およびサイズを分析し、フーリエ変換赤外分光法（ＦＴＩＲ、ＮＩＣＯＬＥＴ  ６７００、米国）を用いてグラフェンの機能化を分析した。新たな赤外特性吸収ピークが現れたことは、グラフェンに他の分子がグラフトされたことを表明した。ラマン分光法（ＸｐｌｏＲＡ  ＰＬＵＳ、ジャパン）におけるＩＤ／ＩＧの比率を利用してヒドラジンの機能化度を分析した。
【００２６】
以下の実施例に使用されたマイクロフルイダイザーは、いずれもＭ−１１０Ｌ（Ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃｓ、米国）であり、そのキャビティはＹ型キャビティであり、当該マイクロフルイダイザーと同じ効果を果たす機械は、すべて本発明の構成に応用することができる。
【００２７】
実施例１
下記の工程を含む黒鉛粉末を効率的に剥離して機能化グラフェンを製造する方法。
（１）脱イオン水にドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムを均一に混合して濃度５０ｍｇ／ｍＬのインターカレーション剤溶液を得た工程、
（２）前述したインターカレーション剤溶液に１０００メッシュの膨張黒鉛と無水マレイン酸とを１：５の質量比で均一に分散させ、攪拌速率１０００ｒ／ｍｉｎで１時間機械攪拌して、質量分率１０％の黒鉛粉末懸濁液を得た工程、
（３）工程（２）にて得られた黒鉛粉末懸濁液をマイクロフルイダイザーに加え、１２０ＭＰａの圧力で剥離を１０回サイクルして、懸濁液Ｉを得た工程、
（４）前記懸濁液Ｉを１００００ｒｐｍで３０ｍｉｎ遠心分離し、ろ過し、脱イオン水で３回洗浄してから、再び１００００ｒｐｍで３０ｍｉｎ遠心分離し、ろ過し、真空乾燥して粉体状の機能化グラフェンを得た工程。
【００２８】
本実施例にて得られた機能化グラフェンに対し、ＴＥＭ形態と赤外スペクトル分析を行った結果、本実施例にて得られた機能化グラフェンは、構造が１〜５層で、横サイズ５μｍ（図面５を参照）であり、シート上のいくつかの黒点がグラフトされた無水マレイン酸分子であることを分かった。また、赤外線スペクトル（図面６を参照）からわかるように、１２６５  ｃｍ  −１および１７２８ｃｍ−１の近くに現れた２つのピークは、それぞれＣ−Ｏ結合、Ｃ＝Ｏ結合の特性吸収ピークであり、無水マレイン酸分子がグラフェンシートにグラフトされたことを表明した。また、ラマンスペクトル（図面７を参照）からこの生成物のＩＤ／ＩＧの比率が０．２５であることを分かった。
【００２９】
実施例２
以下の工程を含む黒鉛粉末を効率的に剥離して機能化グラフェンを製造する方法。
（１）脱イオン水にポリスチレン−無水マレイン酸共重合体ナトリウム塩を均一に混合して濃度１００ｍｇ／ｍＬのインターカレーション剤溶液を得た工程、
（２）前述したインターカレーション剤溶液に２０００メッシュの天然黒鉛とマレイミドとを１：３の質量比で均一に分散させ、攪拌速率１０００ｒ／ｍｉｎで１時間機械攪拌して、質量分率１５％の黒鉛粉末懸濁液を得た工程、
（３）工程（２）にて得られた黒鉛粉末懸濁液をマイクロフルイダイザーに加え、１５０ＭＰａの圧力で剥離を１５回サイクルして、懸濁液Ｉを得た工程、
（４）前記懸濁液Ｉを１００００ｒｐｍで３０  ｍｉｎ遠心分離し、ろ過し、脱イオン水で３回洗浄してから、再び１００００ｒｐｍで３０  ｍｉｎ遠心分離し、ろ過し、真空乾燥して粉体状の機能化グラフェンを得た工程。
【００３０】
形態解析および構造解析した結果、本実施例における機能化グラフェンシートの８０％は、層数が１〜３層であり、層数分布が均一であり、シートの平均径寸法が５〜７μｍであり、赤外スペクトルからマレイミド分子がグラフトされたことを分かった。また、ＩＤ／ＩＧの比率は０．３６である。
【００３１】
実施例３
下記の工程を含む黒鉛粉末を効率的に剥離して機能化グラフェンを製造する方法。
（１）脱イオン水にポリビニルピロリドンを均一に混合して濃度１５０ｍｇ／ｍＬのインターカレーション剤溶液を得た工程、
（２）前述したインターカレーション剤溶液に５０００メッシュの鱗片状黒鉛とメタクリル酸とを１：７の質量比で均一に分散させ、攪拌速率１０００ｒ／ｍｉｎで１時間機械攪拌して、質量分率２０％の黒鉛粉末懸濁液を得た工程、
（３）工程（２）にて得られた黒鉛粉末懸濁液をマイクロフルイダイザーに加え、１８０ＭＰａの圧力で剥離を１５回サイクルして、懸濁液Ｉを得た工程、
（４）前記懸濁液Ｉを１００００ｒｐｍで３０  ｍｉｎ遠心分離し、ろ過し、脱イオン水で３回洗浄してから、再び１００００ｒｐｍで３０  ｍｉｎ遠心分離し、ろ過し、真空乾燥して粉体状の機能化グラフェンを得た工程。
【００３２】
形態解析および構造解析した結果、本実施例における機能化グラフェンシートの８０％は、層数が１〜６層であり、層数分布が均一であり、シートの平均径寸法が２μｍであり、赤外スペクトルからメタクリル酸がグラフトされたことを分かった。また、ＩＤ／ＩＧの比率は０．６５である。
【００３３】
実施例４
下記の工程を含む黒鉛粉末を効率的に剥離して機能化グラフェンを製造する方法。
（１）脱イオン水にポリオキシプロピレン−ｂ−ポリオキシエチレン共重合体を均一に混合して濃度２００ｍｇ／ｍＬのインターカレーション剤溶液を得た工程、
（２）前述したインターカレーション剤溶液に３０００メッシュの天然黒鉛とシス−２−ブテン−１，４−ジオールとを１：１０の質量比で均一に分散させ、攪拌速率１０００ｒ／ｍｉｎで１時間機械攪拌して、質量分率３０％の黒鉛粉末懸濁液を得た工程、
（３）工程（２）にて得られた黒鉛粉末懸濁液をマイクロフルイダイザーに加え、２００ＭＰａの圧力で剥離を１０回サイクルして、懸濁液Ｉを得た工程、
（４）前記懸濁液Ｉを１００００ｒｐｍで３０ｍｉｎ遠心分離し、ろ過し、脱イオン水で３回洗浄してから、再び１００００ｒｐｍで３０ｍｉｎ遠心分離し、ろ過し、真空乾燥して粉体状の機能化グラフェンを得た工程。
【００３４】
形態解析および構造解析した結果、本実施例における機能化グラフェンシートの８０％は、層数が１〜６層であり、層数分布が均一であり、シートの平均径寸法が３μｍ（図面８を参照）であり、赤外スペクトルからシス−２−ブテン−１，４−ジオールがグラフトされたことを分かった。また、ＩＤ／ＩＧの比率は０．５８である。
【図１】
2020007215.tif 000003
【図２】
2020007215.tif 000004
【図３】
2020007215.tif 000005
【図４】
2020007215.tif 000006
【図５】
2020007215.tif 000007
【図６】
2020007215.tif 000008
【図７】
2020007215.tif 000009
【図８】
2020007215.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】令和1年8月23日(2019.8.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
2020007215.tif 000011
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図７】
2020007215.tif 000012