양쪽성 이온 이미다졸륨 고분자와 마이크로파 합성법을 이용한 전도성 그래핀 하이드로겔
Fabrication of ZwitterionicImidazolium-based Conductive Graphene Hydrogels Through Microwave Irradiation
특허 요약
본 발명에서는 우수한 전도성을 가지면서 동시에 기계적으로 고강성인 하이드로겔 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 본 발명에서는 마이크로파를 사용하여 흑연을 사용해 그래핀 하이드로젤을 간편하게 합성하는 방법을 개발하였다. 보다 상세하게는 그래핀과 특이적인 상호작용을 갖는 이미다졸륨 기반 양쪽성 이온 고분자를 사용하였고, 흑연과 이미다졸륨 기반 양쪽성 이온 단량체의 비율 조성을 조절해가며 가장 높은 전기적 특성이 나타나는 조성을 최적화하는 과정을 거쳤다. 이렇게 고분자와 그래핀 표면의 특이적인 결합으로 제작된 그래핀 기반 하이드로젤은 전기적 특성을 가지면서 안정성(4000 Cycle, 1 A/g)을 확보한 재료로 차세대 전도성 물질로의 가능성을 보였다.
청구항
| 번호 | 청구항 |
|---|---|
| 1 | 그래핀과 상기 그패핀 표면에 양이온-ð 상호작용으로 결합된 이미다졸륨 중합체를 포함하는, 그래핀 하이드로겔. |
| 2 | 제 1 항에 있어서,상기 이미다졸륨 중합체는 양쪽성 이온 이미다졸륨 중합체인, 그래핀 하이드로겔. |
| 3 | 제 2 항에 있어서,상기 이미다졸륨 중합체는 이미다졸륨 수포베타인(Sulfobetaine vinylimidazolium) 중합체인, 그래핀 하이드로겔. |
| 4 | 제 1 항에 있어서 상기 그래핀 하이드로겔에서 상기 그래핀의 함량은 2~4 중량%인, 그래핀 하이드로겔. |
| 5 | 흑연과 이미다졸륨 단량체를 물에 분산시켜 혼합물을 만드는 단계; 및상기 만들어진 혼합물을 마이크로파 반응 용기에 넣고 마이크로파를 조사하는 단계를 포함하는, 그래핀 하이드로겔 제조 방법. |
| 6 | 제 5 항에 있어서,상기 혼합물은 개시제로서 2,2'-아조비스(2-메틸프로피온아미딘) 이염산염 및 무기산을 더 포함하는, 그래핀 하이드로겔 제조 방법. |
