グラフェン／金属酸化物複合体の簡便合成法の開発
大学院先進理工系科学研究科 今榮 一郎 准教授産業分類 ： 分類不能の産業
産業分類 ： 分類不能の産業
アピールポイント
● グラフェンの原料は安価な黒鉛
● 酸化グラフェンの水分散性と酸性を利用した合成法
● 金属酸化物前駆体を添加するだけでゾルーゲル反応により複合体が生成
アピールポイント
● グラフェンの原料は安価な黒鉛
● 酸化グラフェンの水分散性と酸性を利用した合成法
● 金属酸化物前駆体を添加するだけでゾルーゲル反応により複合体が生成
研究者のねらい
安価で入手容易な原料から「混ぜるだけ」で簡単に作製できるグラフェン／金属酸化物複合体を用いて、双方のもつ電気的性質や機械的性質といった特徴をあわせもつ高性能複合材料を開発する。
水系で合成できるうえ、酸化グラフェンを還元する際も熱還元やビタミンCを用いた化学還元方法を用いるため、環境負荷の低い合成プロセスである。
研究内容
黒鉛の酸化によって生成する酸化黒鉛は超音波程度の衝撃で単層剥離し、酸化グラフェン (GO) を与える。GOは水分散性が良好で、その水分散液は酸性である。このGO水分散液に、金属酸化物（例えばシリカ, SiO2）の前駆体（テトラエチルオルトシリケート, TEOS）を添加するだけで容易にゾルーゲル反応が進行しGOと金属酸化物との複合体が得られる。この複合体を熱処理することでGOが熱還元され還元型酸化グラフェン (rGO) が生成し、rGOと金属酸化物を複合化することができる。還元反応にはビタミンCやドーパミンといった環境負荷の低い試薬を用いた化学還元も適用できることを見出した。
備考
今榮一郎; 播磨 裕, “グラフェン／シリカ複合体の製造方法およびその方法により製造されたグラフェン／シリカ複合体”, 特許公報 第6437825号, 出願年月日: 2015/1/6.
