[发明专利]石墨烯片及其制备方法

权利要求书

1.制备石墨烯片的方法，该方法包括：

形成片形式的石墨化催化剂；

在所述石墨化催化剂上设置聚合物；和

在惰性或还原性气氛中对所述石墨化催化剂上的所述聚合物进行热处理以形成石墨烯片。

2.权利要求1的方法，其中所述石墨化催化剂为选自如下的至少一种催化剂：Ni、Co、Fe、Pt、Au、Al、Cr、Cu、Mg、Mn、Mo、Rh、Si、Ta、Ti、W、U、V和Zr。

3.权利要求1的方法，其中所述聚合物为自组装聚合物。

4.权利要求1的方法，其中所述聚合物选自两亲性聚合物、液晶聚合物和导电聚合物。

5.权利要求4的方法，其中所述两亲性聚合物包括：

选自如下的亲水基团：氨基、羟基、羧基、硫酸根基团、磺酸根基团、磷酸根基团及其盐；和

具有选自如下的至少一种的疏水基团：卤素原子、C1-C30烷基、C1-C30卤代烷基、C2-C30链烯基、C2-C30卤代链烯基、C2-C30炔基、C2-C30卤代炔基、C1-C30烷氧基、C1-C30卤代烷氧基、C1-C30杂烷基、C1-C30卤代杂烷基、C6-C30芳基、C6-C30卤代芳基、C7-C30芳烷基和C7-C30卤代芳烷基。

6.权利要求4的方法，其中所述两亲性聚合物选自癸酸、月桂酸、棕榈酸、硬脂酸、肉豆蔻烯酸、棕榈炔酸、油酸、6，9，12，15-十八碳四烯酸、亚麻酸、辛胺、月桂胺、硬脂胺和油胺。

7.权利要求4的方法，其中所述导电聚合物选自聚乙炔、聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺、聚芴、聚(3-己基噻吩)、聚萘、聚(对-亚苯硫醚)和聚(对-亚苯基亚乙烯基)。

8.权利要求4的方法，其中所述导电聚合物选自并苯及其衍生物、杂并苯及其衍生物、蒽及其衍生物、杂蒽及其衍生物、并四苯及其衍生物、杂并四苯及其衍生物、并五苯及其衍生物、和杂并五苯及其衍生物。

9.权利要求1的方法，其中所述聚合物包括能聚合的官能团。

10.权利要求9的方法，进一步包括在所述石墨化催化剂上设置所述聚合物之前使所述聚合物聚合。

11.权利要求9的方法，进一步包括在所述石墨化催化剂上涂覆所述包括能聚合的官能团的聚合物或聚合物前体之后使所述聚合物聚合。

12.权利要求1的方法，其中所述热处理在约400～约2000℃的温度下进行约0.1～约10小时。

13.权利要求1的方法，其中所述石墨化催化剂固定在基底上。

14.权利要求1的方法，进一步包括在所述热处理之后通过利用酸处理将所述石墨烯片和所述石墨化催化剂分离。

15.权利要求1的方法，其中通过调节设置于所述石墨化催化剂上的所述聚合物的量来控制所述石墨烯片的厚度。

16.权利要求1的方法，其中通过感应加热、辐射热能、激光、红外线、微波、等离子体、紫外线或表面等离激元加热进行所述热处理。

17.权利要求1的方法，其中所述热处理选择性地施加到所述石墨化催化剂。

18.权利要求1的方法，其中所述聚合物为热塑性聚合物、热固性聚合物、热塑性聚合物的共混物、热固性聚合物的共混物、或者热塑性聚合物与热固性聚合物的共混物。

19.权利要求1的方法，其中所述聚合物为低聚物、均聚物、共聚物、嵌段共聚物、交替嵌段共聚物、无规共聚物、无规嵌段共聚物、接枝共聚物、星型嵌段共聚物、树枝状高分子、或包含前述聚合物中的至少一种的组合。

20.权利要求4的方法，其中所述导电聚合物进一步与非导电聚合物共聚。

21.通过权利要求1的方法制备的石墨烯片。

22.制备石墨烯片的方法，所述方法包括：

在硅基底上设置石墨化催化剂，所述石墨化催化剂与所述硅基底紧密接触；

在所述石墨化催化剂上设置聚合物；和

对所述石墨化催化剂上的所述聚合物进行热处理以形成石墨烯片。

23.权利要求22的方法，其中在惰性或还原性气氛中进行所述热处理。