(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒドロキシル基及び／又はカルボニル含有基を有するとともに、ラマンスペクトルにおいて、ＤバンドとＧバンドとの強度比（ＩＤ／ＩＧ）が、前者／後者（強度比）＝０．０１〜０．２である酸化グラフェンの製造方法であって、
グラフェン構造を有する炭素材と水性分散媒とを含む懸濁液を、液面でプラズマ処理して、グラフェンにヒドロキシル基及び／又はカルボニル含有基を導入する製造方法。
【請求項２】
液面プラズマ処理に先立ち、懸濁液に超音波処理する請求項１記載の製造方法。
【請求項３】
パルス電源を用いて、パルス周波数０．１〜５０ｋＨｚの条件で、液面でプラズマ処理する請求項１又は２記載の製造方法。
【請求項４】
パルス周波数が、０．５〜１．５ｋＨｚである請求項３記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分散性が高く、構造欠陥の生成が抑制された酸化グラフェン、酸化グラフェン分散液及び酸化グラフェンの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
グラフェンは、ベンゼン環が平面状（又は２次元状）に連なった構造を有しており、その構造に由来して、機械的特性、電気的特性、熱的特性などの種々の特性が優れているため、電気デバイスなどの様々な分野への利用が検討されている。しかし、疎水性のグラフェンを水性溶媒中に均一に分散させることが困難であるため、分散性を改善するために親水化処理を行う必要がある。親水化処理として、例えば、過マンガン酸カリウムなどの酸化剤を使用してグラフェンに親水基を導入する化学的酸化法が知られているが、強い酸化剤を使用するため、構造中に多くの欠陥が生じ、品質が劣化し易い。また、強い酸化剤を使用すると環境負荷が大きい。一方、分散性を高めるために界面活性剤などの種々の添加剤を溶媒中に添加することも考えられるが、添加剤は、粉体の純度を低下させ、グラフェンの機能及び特性を低下させる原因となる。
【０００３】
特開２０１４−１５２０９５号公報（特許文献１）には、水溶液中に浸漬させた炭素電極間に、電圧１〜２ｋＶ、パルス幅０．５〜４μｓ、パルス周波数５〜５０ｋＨｚの条件でパルス電圧を印加してグロー放電プラズマを発生させると、炭素電極からグラフェンを形成することが開示されている。また、この文献には、欠陥の発生が抑制されたグラフェンを製造可能であることが記載されている。
【０００４】
しかし、この文献は、グラフェンの分散性を高めることについて記載されていない。
【０００５】
ＷＯ２００９／１１９０５９号（特許文献２）には、エタノール又は２−プロパノールの気液界面を挟んでプラズマを発生させ、エタノール又は２−プロパノールを分解させてグラフェンを製造する方法が開示されている。しかし、この文献のグラフェンは、ラマンスペクトルにおいて、構造欠陥に起因するＤバンドのピークが非常に大きく、導電性が低いと考えられ、有用でない。
【０００６】
特開２０１５−２２７２５３号公報（特許文献３）には、グラファイトロッドをトリアジン誘導体の水溶液に浸漬させ、パルスプラズマを印加すると、得られるグラフェンの表面にトリアジン誘導体が吸着し、水中で高い分散安定性を維持することが開示されている。
【０００７】
しかし、この文献の方法では、グラフェンの分散安定性を維持するためには、トリアジンを必要とする。
【０００８】
特許第５５０１３６２号公報（特許文献４）には、水などの液体に炭素系粉体を添加し、この液体の液面上にプラズマを生成すると、液面に設置された粉体の表面修飾が行われ、粉体と液体との親和性が高められ、液体を分散溶剤とする分散液が製造できることが開示されている。特開２０１３−１８８２号公報（特許文献５）には、水及び導電性付与剤を含む溶液にグラフェンを添加し、この溶液中にグロー放電を起こしてプラズマを発生させると、グラフェンに、カルボキシル基、ヒドロキシル基などの親水基を導入できることが開示されている。この文献の実施例には、水と、導電性付与剤としてメタノールとを含む混合溶液にグラフェンを添加し、３ｋＨｚ、１．２５ｋＶのパルス電圧を印加し、この溶液中にプラズマを発生させると、グラフェンが長時間に亘り分散状態を維持できることが記載されている。
【０００９】
しかし、これらの文献には、グラフェンを酸化しても、構造欠陥の生成が有効に抑制されることについて記載されていない。また、グラフェンの分散性をさらに高めるために所定の官能基（ヒドロキシル基、カルボキシル基など）濃度を有効に制御できることについて記載されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１４−１５２０９５号公報（請求項１、実施形態１）
【特許文献２】ＷＯ２００９／１１９０５９号（請求項１、実施例１）
【特許文献３】特開２０１５−２２７２５３号公報（請求項１、実施例）
【特許文献４】特許第５５０１３６２号公報（請求項１、段落［０００９］［００２１］、実施例）
【特許文献５】特開２０１３−１８８２号公報（請求項１、段落［００１２］［００２０］）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
従って、本発明の目的は、分散性が高く、構造欠陥の生成が抑制された酸化グラフェン、酸化グラフェン分散液及びその製造方法を提供することにある。
【００１２】
本発明の他の目的は、ヒドロキシル基濃度が高い酸化グラフェン、酸化グラフェン分散液及びその製造方法を提供することにある。
【００１３】
本発明のさらに他の目的は、生産性を向上でき、官能基（ヒドロキシル基、カルボキシル基など）の濃度分布を制御可能な酸化グラフェンの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明者らは、前記課題を達成するため鋭意検討した結果、グラフェン構造を有する炭素材と水性分散媒とを含む懸濁液を、液中又は液面でプラズマ処理すると、ヒドロキシル基及び／又はカルボニル含有基が導入されているためか、分散性を高めることができ、かつ構造欠陥の生成が抑制されている酸化グラフェンを製造できることを見出し、本発明を完成した。
【００１５】
すなわち、本発明の酸化グラフェンは、ヒドロキシル基及び／又はカルボニル含有基を有する酸化グラフェンであって、ラマンスペクトルにおいて、ＤバンドとＧバンドとの強度比（ＩＤ／ＩＧ）が、前者／後者（強度比）＝０．０１〜０．２である。
【００１６】
本発明は、前記酸化グラフェンと水性分散媒とを含む酸化グラフェン分散液を含む。前記水性分散媒は、水であってもよい。
【００１７】
本発明は、グラフェン構造を有する炭素材と水性分散媒とを含む懸濁液を、液中又は液面でプラズマ処理（特に液面でプラズマ処理）して、グラフェンにヒドロキシル基及び／又はカルボニル含有基を導入する酸化グラフェンの製造方法を含む。本発明の製造方法では、液面プラズマ処理に先立ち、懸濁液を超音波処理してもよい。また、パルス電源を用いて、パルス周波数０．１〜５０ｋＨｚ（特に０．５〜１．５ｋＨｚ）の条件で、液面でプラズマ処理してもよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明では、グラフェン構造を有する炭素材と水性分散媒とを含む懸濁液を、液中又は液面でプラズマ処理することにより酸化グラフェンを製造するため、グラフェンにヒドロキシル基及び／又はカルボニル含有基を導入して分散性を高めることができるとともに、構造欠陥が生成するのを抑制できる。また、消費電力を効率よく抑制できるため、生産性を向上でき、官能基濃度分布を制御できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、実施例１のＦＴ−ＩＲスペクトル（フーリエ変換赤外分光光度計）を示すグラフである。
【図２】図２は、実施例２のＦＴ−ＩＲスペクトルを示すグラフである。
【図３】図３は、実施例３のＦＴ−ＩＲスペクトルを示すグラフである。
【図４】図４は、実施例４のＦＴ−ＩＲスペクトルを示すグラフである。
【図５】図５は、実施例５のＦＴ−ＩＲスペクトルを示すグラフである。
【図６】図６は、実施例１〜３について、横軸の供給電力量に対し、ＦＴ−ＩＲスペクトルのヒドロキシル基のピーク値を縦軸にとり、線形近似したグラフを示す。
【図７】図７は、実施例１に使用した液面直流電源プラズマ装置の概略図を示す。
【図８】図８は、実施例２〜４に使用した液面パルス電源プラズマ装置の概略図を示す。
【図９】図９は、実施例５に使用した液中パルス電源プラズマ装置の概略図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
［酸化グラフェン］
本発明の酸化グラフェンは、ヒドロキシル基及び／又はカルボニル含有基（特にヒドロキシル基及びカルボニル含有基）を含んでおり、分散性が高いという特色を有する。カルボニル含有基としては、例えば、カルボニル基、ホルミル基、カルボキシル基及び／又はこれらの組み合わせが例示でき、通常、カルボキシル基単独、又はカルボキシル基及びカルボニル基である場合が多い。尚、これらの官能基の有無は、例えば、ＦＴ−ＩＲ（フーリエ変換赤外分光光度計）にて各官能基由来のピークを観測することにより確認できる。
【００２１】
本発明の酸化グラフェンは、構造欠陥が少ないという特色も有する。本発明の酸化グラフェンは、ラマンスペクトルにおいて、Ｄバンド（又はＤピーク）とＧバンド（又はＧピーク）との強度比（ＩＤ／ＩＧ）が、前者／後者（強度比）＝０．０１〜０．２、好ましくは０．１８以下（例えば、０．０２〜０．１８など）、さらに好ましくは０．１５以下（例えば、０．０２５〜０．１５など）、特に０．１２以下（例えば、０．０５〜０．１など）であってもよい。前記Ｄバンドは、グラフェン構造中の格子欠陥などの無秩序構造に由来する１３５０ｃｍ−１付近のピークであり、Ｇバンドは、グラフェン構造の面内振動に由来する１５９０ｃｍ−１付近のピークである。本発明の酸化グラフェンは、ＩＤ／ＩＧが小さいため、炭素六員環中の構造欠陥が少ない。
【００２２】
本発明の酸化グラフェンは、ラマンスペクトルにおいて、Ｇバンド（又はＧピーク）と２Ｄバンド（又は２Ｄピーク）との強度比（ＩＧ／Ｉ２Ｄ）が、前者／後者（強度比）＝１〜３、好ましくは１．５〜２．５程度である。２Ｄバンドとは、２７００ｃｍ−１付近のピークであり、ＩＧ／Ｉ２Ｄが大きいことは、グラフェンの層数が大きいことを示す。
【００２３】
［酸化グラフェンの製造方法］
本発明の酸化グラフェンは、グラフェン構造を有する炭素材（炭素材）と水性分散媒とを含む懸濁液を、液中又は液面プラズマ処理して、グラフェンにヒドロキシル基及び／又はカルボニル含有基（特にヒドロキシル基及びカルボニル含有基）を導入することにより得られる。
【００２４】
前記炭素材としては、グラフェン構造を有すれば特に限定されず、例えば、グラファイト、グラフェンなどが例示でき、その形態も特に限定されず、例えば、粉末状、顆粒状の形態が例示できる。これらの材料は、市販品を使用してもよく、慣用の方法、例えば、マイクロ波ＣＶＤ法、常圧ＣＶＤ法などにより調製してもよい。
【００２５】
水性分散媒としては、例えば、水単独、水と水溶性溶媒との混合溶媒であってもよい。水溶性溶媒としては、例えば、アルコール類（例えば、メタノール、エタノールなど）、ケトン類（例えば、アセトンなど）、エーテル類（例えば、ジオキサン、テトラヒドロフランなど）、セロソルブ類、セロソルブアセテート類、カルビトール類、カルビトールアセテート類、ニトリル類（例えば、アセトニトリルなど）、アミド類（例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミドなど）が例示できる。水溶性溶媒は、単独で又は２種以上組み合わせて使用できる。前記水性分散媒中の水含有量は、例えば、５０〜１００重量％であり、好ましくは８０重量％以上、さらに好ましくは９０重量％以上、特に１００重量％である。本発明の製造方法では、アルコール類などの水溶性溶媒を含有させなくても、前記炭素材を低環境負荷で有効に酸化できる。そのため、水性分散媒としては、水単独であるのがよい。
【００２６】
前記炭素材と前記水性分散媒との使用割合は、例えば、水性分散媒１００重量部に対し、１〜１００重量部、好ましくは５〜５０重量部、さらに好ましくは２０〜４０重量部程度であってもよい。
【００２７】
懸濁液は、さらにプラズマの発生を安定にかつ容易にするために電解質を含んでもよい。前記電解質としては、例えば、硫酸ナトリウムなどのアルカリ金属塩、塩化カリウムなどのアルカリ塩化物、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ水酸化物などが例示できる。
【００２８】
前記懸濁液を液中又は液面プラズマ処理すると、液中又は液面で水由来のヒドロキシラジカルなどが生成し、このヒドロキシラジカルにより、グラフェン表面の疎水基がヒドロキシル基、カルボキシル基などに酸化されるためか、グラフェンの分散性を高めることができる。また、液中又は液面でプラズマ処理することは、構造欠陥の生成を抑制してグラフェンを酸化できるため有利である。さらに消費電力を抑え、生産性を向上できるため有利である。
【００２９】
液中プラズマ処理としては、慣用の液中プラズマ法（ソリューションプラズマ法）に基づく処理を利用でき、グロー放電によって、液体中の気泡の中にプラズマを発生できる方法であれば特に限定されない。通常、液中パルスプラズマ電源装置から高電圧パルス出力を電極に印加し、電極付近で沸騰した気泡内に液体の沸点以下のプラズマを発生させ、液体からラジカル種を生成する方法を利用できる。例えば、特開２０１４−１５２０９５号公報に記載の方法を利用できる。
【００３０】
液中プラズマ法は、市販の液中プラズマ装置を用いてもよく、実験装置を組立てて使用してもよい。実験装置の一例としては、密閉容器内の溶液中で対向可能な一対の炭素電極と、これらの炭素電極をパルスの形態で電圧印加するために、電気的に接続された外部回路とを有すればよく、必要に応じて、密閉容器にガスを排気するための排気口を設けてもよいし、外部回路は抵抗（充電抵抗、制限抵抗）、コンデンサ、変流器などを備えてもよい。
【００３１】
パルス周波数は、例えば、０．１〜５０ｋＨｚの広い範囲から選択でき、例えば、０．５〜２５ｋＨｚ、好ましくは１〜１０ｋＨｚ、さらに好ましくは２．５〜７．５ｋＨｚ程度であってもよい。周波数が低すぎると、ヒドロキシラジカル濃度が低すぎるため、グラフェンのヒドロキシル基の導入効率が低下する虞がある。周波数が高すぎると、ヒドロキシラジカル濃度が高すぎるため、ラジカル同士が結合して損失反応が生じやすくなり、ヒドロキシル基の導入効率が低下する虞がある。
【００３２】
なお、端子間距離、端子間印加電圧、パルス幅などの条件は、グラフェンの種類や割合などに応じて適宜選択できる。端子間距離は、例えば、０．１〜５ｍｍ、好ましくは０．１５〜３ｍｍ、さらに好ましくは０．２〜２ｍｍ程度であってもよい。端子間印加電圧は、端子間に印加されるプラズマが発生する前の電圧で、例えば、２〜１０ｋＶ、好ましくは３〜９ｋＶ、さらに好ましくは４〜８ｋＶ程度であってもよい。パルス幅は、例えば、１〜４０００ｎｓ、好ましくは５０〜２０００ｎｓ、さらに好ましくは１００〜１０００ｎｓ程度であってもよい。処理時間は、１〜１２０分、好ましくは５〜６０分、さらに好ましくは１０〜５０分程度、特に２０〜４０分程度であってもよい。
【００３３】
本発明では、液中でプラズマ処理してもよいが、消費電力をさらに効率よく抑制し、生産効率を向上する観点から液面でプラズマ処理するのが好ましい。
【００３４】
液面プラズマ処理に先立ち、グラフェンの粒径を小さくしてグラフェン全体の表面積を大きくするために、懸濁液に超音波処理するのが好ましい。グラフェン全体の表面積を大きくしてから液面プラズマ処理を行うと、親水性官能基の導入率が向上するため有利である。
【００３５】
超音波の周波数、処理時間などの条件は、前記炭素材の種類や割合などに応じて適宜選択でき、周波数は、例えば、１〜５０ｋＨｚ程度であってもよく、処理時間は、例えば、１〜２０分程度であってもよい。超音波処理は、超音波洗浄器、超音波分散機などの慣用の装置を用いて行うことができる。
【００３６】
液面プラズマ処理としては、慣用の液面プラズマ法に基づく処理を利用でき、液面でプラズマを発生できる方法であれば特に限定されない。通常、直流電源プラズマ装置又はパルス電源プラズマ装置から高電圧出力を、液面から所定距離を置いて液面上に配置された針状電極と、液体底部に配置された接地電極とを一対とする電極に印加し、前記針状電極の先端と液面との間にプラズマを発生させる方法を利用できる。液面プラズマ法は、市販のプラズマ装置を用いることができ、例えば、特許文献２、４に記載の方法を利用できる。また、実験装置を組立てて使用してもよく、実験装置の一例としては、密閉容器中に液面から所定距離をおいて液面上に配置可能な針状電極と、容器の底部に配置された接地電極との一対の電極と、この一対の電極に電圧を印加するために、電気的に接続された外部回路とを有すればよい。前記実験装置では、必要に応じて、密閉容器には、ガスを供給するための供給口及びガスを排気するための排気口を設けてもよい。また、直流電源を使用する場合は、外部回路は、抵抗（バラスト抵抗、電流測定用抵抗）などを備えてもよく、パルス電源を使用する場合は、外部回路は、抵抗（充電抵抗、制限抵抗）、充電コンデンサ、変流器などを備えてもよい。
【００３７】
液面プラズマ処理では、電源が直流電源であってもよく、パルス電源であってもよい。
【００３８】
直流電源を用いる場合、針状電極先端と液面との距離、端子間印加電圧などの条件は、グラフェンの種類や割合などに応じて適宜選択できる。針状電極先端と液面との距離は、例えば、０．１〜１０ｍｍ、好ましくは０．５〜５ｍｍ、さらに好ましくは０．８〜２ｍｍ程度であってもよい。端子間印加電圧は、例えば、２〜１０ｋＶ、好ましくは３〜９ｋＶ、さらに好ましくは４〜８ｋＶ程度であってもよい。処理時間は、１〜１２０分、好ましくは５〜６０分、さらに好ましくは１０〜５０分程度、特に２０〜４０分程度であってもよい。また、密閉容器内で、空気中、不活性ガス（例えば、窒素、アルゴンなどの希ガス）下で液面プラズマ処理を行ってもよい。
【００３９】
パルス電源を用いると、各条件（パルス周波数、端子間距離、端子間印加電圧、パルス幅、処理時間など）を適宜調整することにより、官能基分布、又は官能基濃度分布を制御できる。特に、パルス周波数を高めると、グラフェンに導入されたヒドロキシル基が、カルボニル基、ホルミル基、カルボキシル基へと酸化されるためか、官能基分布、又は官能基濃度分布を有効に制御できるため好ましい。
【００４０】
パルス周波数は、例えば、０．１〜５０ｋＨｚの広い範囲から選択でき、生産性を向上でき、有効に酸化して酸化グラフェンの分散性を向上できるために、好ましくは０．２〜２０ｋＨｚ、さらに好ましくは０．３〜１０ｋＨｚ、特に０．４〜５ｋＨｚ、通常、０．５〜２ｋＨｚ（例えば、０．５〜１．５ｋＨｚ）程度であってもよい。
【００４１】
端子間距離は、例えば、０．１〜１ｍｍ、好ましくは０．１５〜０．５ｍｍ、さらに好ましくは０．２〜０．４ｍｍ程度であってもよい。端子間印加電圧は、端子間に印加されるプラズマが発生する前の電圧で、例えば、２〜１０ｋＶ、好ましくは３〜９ｋＶ、さらに好ましくは４〜８ｋＶ程度であってもよい。パルス幅は、例えば、１〜４０００ｎｓ、好ましくは５０〜２０００ｎｓ、さらに好ましくは１００〜１０００ｎｓ程度であってもよい。処理時間は、１〜１２０分、好ましくは５〜６０分、さらに好ましくは１０〜５０分程度、特に２０〜４０分程度であってもよい。また、密閉容器内で、空気中、不活性ガス雰囲気（例えば、窒素、アルゴンなどの希ガス）下で液面プラズマ処理を行ってもよい。
【００４２】
本発明の製造方法では、分散液を攪拌しつつ、液面又は液中でプラズマ処理を行ってもよい。
【００４３】
本発明の製造方法では、プラズマ処理を行った後、分散性をさらに高めるために超音波処理を行ってもよい。超音波の周波数、処理時間などの条件は、前記炭素材の種類や割合などに応じて適宜選択でき、周波数は、例えば、１〜５０ｋＨｚ程度であってもよく、処理時間は、例えば、１〜２０分程度であってもよい。超音波処理は、超音波洗浄器、超音波分散機などの慣用の装置を用いて行うことができる。
【００４４】
本発明の製造方法では、さらに濾過、遠心分離処理により、分散液を精製してもよい。
【００４５】
［酸化グラフェン分散液］
本発明の酸化グラフェン分散液は、本発明の前記酸化グラフェンと、水性分散媒とを含む。水性分散媒としては、本発明の製造方法で例示した水性分散媒が例示できる。
【００４６】
酸化グラフェンの割合は、例えば、水性分散媒１００重量部に対し、０．１〜１００重量部、好ましくは１〜５０重量部、さらに好ましくは５〜３０重量部程度であってもよい。
【実施例】
【００４７】
以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。
【００４８】
（グラフェン分散液の調製）
［実施例１〜４］
純水２０ｍＬにグラファイト５ｍｇを添加した懸濁液に、２３℃で超音波（周波数２０ｋＨｚ）を１０分照射した後、実施例１については、図７に示す液面直流電源プラズマ装置を組み立てて用い、実施例２〜４については、図８に示す液面パルス電源プラズマ装置を組み立てて用いて、表１に示す条件で液面プラズマ処理を行った。プラズマ処理液を２３℃で超音波（周波数２０ｋＨｚ）を５分照射して分散液を得た。
【００４９】
［実施例５］
純水５０ｍＬに、グラファイト１５ｍｇを添加した懸濁液に、２３℃で超音波（周波数２０ｋＨｚ）を１０分照射した後、図９に示す液中パルス電源プラズマ装置を組み立てて用い、表１に示す条件で液中プラズマ処理を行った。プラズマ処理液を２３℃で超音波（周波数２０ｋＨｚ）を５分照射して分散液を得た。
【００５０】
【表１】
0006785463.tif 000002
【００５１】
（ＵＶスペクトル測定）
実施例１〜３及び５の分散液（処理時間２０分）を１．５時間静置した後、上澄み液の吸光度を紫外可視分光光度計（日本分光（株），Ｖ−６３０）を用いて測定したところ、実施例１〜３及び５のグラフェン由来の２５３ｎｍにピークを確認した。このことからグラフェンの分散性が向上したことがわかった。
【００５２】
（ＦＴ−ＩＲ、ラマン分光評価用サンプルの調製）
各分散液を回転速度５０００ｒｐｍで１０分間、遠心処理を行い、グラフェンと水とをある程度分離させた後、定温乾燥器を用いて、３０℃、２４時間乾燥し、水を蒸発させ、グラフェンからなる評価用サンプルを得た。
【００５３】
各評価用サンプル（グラフェン）を用いてラマン分光測定及びＦＴ−ＩＲ測定を行った。なお、ＦＴ−ＩＲ測定は、ＫＢｒ錠剤法により行った。測定サンプルとしては、ＫＢｒ４０ｍｇに対して各評価用サンプル１ｍｇの割合で混合し、混合物を４ＭＰａで１分間圧縮して得られたペレットを測定サンプルとした。
【００５４】
図１〜５に実施例１〜５（実施例１〜３及び５は、処理時間２０分、実施例４は、処理時間１０分）のＦＴ−ＩＲ測定結果を示す。図１〜５に示すように、実施例１〜５のいずれもが、３０００〜３７００ｃｍ−１のヒドロキシル基のピーク強度が処理前と比較して増大していることを確認した。
【００５５】
次に、実施例１〜３について、横軸の供給電力量に対し、ＦＴ−ＩＲスペクトルのヒドロキシル基のピーク値を縦軸にとり、線形近似して傾きを比較した。結果を図６に示す。この結果、実施例２（パルス周波数１ｋＨｚ）のパルス放電プラズマの傾きが最も高く、親水化処理に対するエネルギー効率が優れていることを確認した。パルス放電は、直流放電に比べ、電子のエネルギーが高いため、ヒドロキシルラジカルを生成し易く、パルス周波数１ｋＨｚで処理するのが、パルス周波数５ｋＨｚで処理するよりも、ヒドロキシルラジカル濃度が低いため、ヒドロキシラジカルの損失反応が減少したと考えられる。
【００５６】
ラマン分光測定結果に基づき、ＤバンドとＧバンドとの強度比（ＩＤ／ＩＧ）及びＧバンドと２Ｄバンドとの強度比（ＩＧ／Ｉ２Ｄ）を算出した。結果をそれぞれ表２及び表３に示す。なお、未処理の（プラズマ処理されていない）グラフェンについて、ラマン分光測定を行ったところ、ＩＤ／ＩＧが、０．０４であり、ＩＧ／Ｉ２Ｄが、１．６３であった。
【００５７】
表２に示すように、実施例１〜５のいずれにおいても、ＩＤ／ＩＧが低く、構造欠陥が少ないことを確認できた。
【００５８】
【表２】
0006785463.tif 000003
【００５９】
【表３】
0006785463.tif 000004
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明の酸化グラフェンは、導電材料などのエレクトロニクス材料、リチウムイオン二次電池やキャパシタなどの電極材料（例えば、スーパーキャパシタ、燃料電池用電解質、電極など）センサー構成部材、導電性断熱体、電磁場シールド材料、プリンター用導電ロール、超伝導電流リードなどの種々の分野に利用できる。
【図１】
0006785463.tif 000005
【図２】
0006785463.tif 000006
【図３】
0006785463.tif 000007
【図４】
0006785463.tif 000008
【図５】
0006785463.tif 000009
【図６】
0006785463.tif 000010
【図７】
0006785463.tif 000011
【図８】
0006785463.tif 000012
【図９】
0006785463.tif 000013