[发明专利]用于制备石墨烯纳米带的基于溶剂的方法

权利要求书

1.一种用来制备功能化石墨烯纳米带的方法,其特征在于，所述方法包括:

在非质子溶剂存在下，将多个碳纳米管暴露于碱金属源，其中，所述暴露在没有质子溶剂的条件下进行并且所述暴露打开该碳纳米管；以及

将所述打开的碳纳米管暴露于亲电体以形成功能化石墨烯纳米带。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括将所述打开的碳纳米管暴露于质子溶剂的步骤。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述质子溶剂选自下组：甲酸、正-丁醇、异丙醇、正丙醇、乙醇、甲醇、乙酸、水、盐酸、硫酸、氨水、二烷基胺、单烷基胺、二芳基胺、单芳基胺、单烷基单芳基胺及其组合。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述碳纳米管平行于它们的纵向轴线打开。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法在室温下发生。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述碳纳米管选自下组：单壁碳纳米管、多壁碳纳米管、超短碳纳米管及其组合。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述碳纳米管包括多壁碳纳米管。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述碱金属源选自下组：锂、钾、钠、铷、铯、它们的合金，及其组合。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述碱金属源包括钾。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述非质子溶剂选自下组：二乙醚、四氢呋喃、1,4-二噁烷、甘醇二甲醚、1,2-二甲氧基乙烷、二甘醇二甲醚、四甘醇二甲醚、N,N,N',N'-四甲基乙二胺、1,4-二氮杂二环[2.2.2]辛烷、三烷基胺、二烷基芳基胺、烷基二芳基胺、二甲基甲酰胺及其组合。

11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述亲电体选自下组：水、醇、有机卤化物、烯烃、酸、含羰基化合物、腈、二氧化碳、卤素、甲基丙烯酸酯、环氧化物、二硫化碳、及其组合。

12.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述亲电体选自：酰氯、羧酸酸酐。

13.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述亲电体选自：三甲基氯硅烷、叔丁基二甲基氯硅烷、三苯基氯硅烷。

14.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述亲电体包括二氧化碳。

15.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述亲电体是单体。

16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述单体选自下组：烯烃、乙烯基单体、丙烯腈、丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯、环氧化物及其组合。

17.如权利要求15所述的方法，其特征在于，当加入到所述打开的碳纳米管时，所述单体聚合，由此形成聚合物-功能化石墨烯纳米带。

18.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述形成的石墨烯纳米带包括边缘功能化石墨烯纳米带。

19.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述形成的石墨烯纳米带的导电率范围是从0.1西门子/厘米到9,000西门子/厘米。

20.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：从石墨烯纳米带的一层或多层中脱嵌官能团。

21.如权利要求20所述的方法，其特征在于，通过加热所述形成的石墨烯纳米带来进行脱嵌。

22.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：从形成的石墨烯纳米带中剥离一层或多层石墨烯层。

23.如权利要求22所述的方法，其特征在于，所述剥离包括将所述石墨烯纳米带暴露于气体，其中该气体选自下组：二氧化碳、氮气、氢气、氯化氢、空气及其组合。

24.一种用来制备石墨烯纳米带的方法,其特征在于，所述方法包括:

在非质子溶剂存在下，将多个碳纳米管暴露于碱金属源，其中，所述暴露在没有质子溶剂的条件下进行并且所述暴露打开该碳纳米管；以及

将所述打开的碳纳米管暴露于质子溶剂以形成未功能化石墨烯纳米带。