[发明专利]材料及其应用

权利要求书

1.一种凝胶膜，它包括被分散介质至少部分隔开且以基本上平面的方式排列形成导电基体的石墨烯或化学转化的石墨烯的片材。

2.一种隔离的凝胶膜，它包括被分散介质至少部分隔开且以基本上平面的方式排列形成导电基体的石墨烯或化学转化的石墨烯的片材。

3.权利要求1或2的凝胶膜，其中凝胶是有机凝胶。

4.权利要求1或2的凝胶膜，其中凝胶是水凝胶。

5.权利要求4的凝胶膜，它基本上由石墨烯或化学转化的石墨烯和水组成。

6.前述任何一项权利要求的凝胶膜，其中石墨烯或化学转化的石墨烯的可利用的表面积为至少约1000m²/mg。

7.前述任何一项权利要求的凝胶膜，它用于下述任何一种应用时：

作为电极用于选自超级电容器、电池、燃料电池、太阳能电池和传动机构中的储能或转化器件；

作为电极用于电化学传感器或用于电阻传感器；

作为滤膜用于纳米颗粒或分子分离；

作为药物载体用于控制药物释放和/或递送；

作为传导组织的支架以供细胞生长；

作为催化剂载体；

作为吸附剂用于水纯化和/或分离；和

作为材料组件。

8.权利要求1-6任何一项的凝胶膜，它用作支架用于形成杂化凝胶膜。

9.权利要求8的凝胶膜，其中杂化凝胶膜包括选自有机分子，聚合物，生物分子，无机或金属纳米颗粒和无机氧化物颗粒中的材料。

10.一种器件，它包括权利要求1-6任何一项的凝胶膜。

11.权利要求10的器件，其选自生物医疗器件、电极、电池、分离器件、传感器和传动机构。

12.权利要求11的器件，其中电极是超级电容器。

13.生产凝胶膜的方法，所述凝胶膜包括被分散介质至少部分隔开且以基本上平面的方式排列形成导电基体的石墨烯或化学转化的石墨烯的片材，该方法包括下述步骤：

使表面与含石墨烯或化学转化的石墨烯的片材在其内分散的分散介质接触；

从该表面除去一些分散介质，并允许片材自我组装，在表面形成凝胶膜。

14.权利要求13的方法，进一步包括下述步骤：在使该表面与含石墨烯或化学转化的石墨烯的片材在其内分散的分散介质接触的步骤之前，在表面上施加传导层。

15.权利要求13或14的方法，进一步包括从该表面分离凝胶膜的步骤。

16.权利要求13-15任何一项的方法，其中分散介质包括一种或更多种添加剂。

17.权利要求13-16任何一项的方法，其中一旦从表面中分离了凝胶膜，则将一种或更多种添加剂加入到该凝胶膜中。

18.权利要求13-17任何一项的方法，其中表面是过滤器，和通过该过滤器，从表面中除去分散介质。

19.权利要求18的方法，其中在真空下进行过滤。

20.权利要求13-19任何一项的方法，其中分散介质是水。

21.权利要求13-19任何一项的方法，其中分散介质是有机液体。

22.权利要求13-21任何一项的方法，其中分散介质包括药物。

23.权利要求13-22任何一项的方法，其中该方法进一步包括下述步骤：

增加含石墨烯或化学转化的石墨烯的片材在其内分散的分散介质的温度；

其中提高温度，以控制在表面上形成的凝胶膜内的所得片材间的间隔。

24.权利要求23的方法，其中提高温度导致凝胶膜，所述凝胶膜允许平均直径的颗粒通过，但不允许直径比第一平均直径大的颗粒通过。

25.权利要求23或24的方法，其中温度增加到约90，95，100，125或150℃。

26.权利要求23-25任何一项的方法，其中在接触表面的步骤之前，提高含石墨烯或化学转化的石墨烯的片材在其内分散的分散介质的温度。