Содержащие графеновые квантовые точки полимерные композиционные материалы и способы их изготовления - заявка 2016150839 на патент на изобретение в РФ

1. Способ изготовления полимерного композиционного материала, содержащего полимеры и графеновые квантовые точки, причем вышеупомянутый способ включает смешивание полимерного компонента с графеновыми квантовыми точками, где полимерный компонент выбирается из группы, включающей полимеры, предшественники полимеров и их сочетания.
2. Способ по п. 1, в котором смешивание включает, по меньшей мере, один из процессов, представляющих собой перемешивание, магнитное перемешивание, ультразвуковое воздействие, встряхивание, центрифугирование, блендирование, экструдирование, пластифицирование, нагревание, литье из раствора, формование, прессование и их сочетания.
3. Способ по п. 1, в котором в результате смешивания осуществляется ассоциация графеновых квантовых точек с полимерным компонентом.
4. Способ по п. 3, в котором графеновые квантовые точки ассоциируются с полимерным компонентом посредством, по меньшей мере, одного типа связи, выбранного из следующих: ковалентные связи, нековалентные связи, ионные взаимодействия, кислотно-основные взаимодействия, взаимодействия за счет образования водородных связей, ароматические стэкинг-взаимодействия, ван-дер-ваальсовы взаимодействия, адсорбция, физическая адсорбция, самосборка, стэкинг, упаковка, комплексонообразование и их сочетания.
5. Способ по п. 1, в котором смешивание происходит в растворителе.
6. Способ по п. 5, где данный способ дополнительно включает стадию удаления, по меньшей мере, части растворителя.
7. Способ по п. 1, в котором смешивание происходит при отсутствии растворителя.
8. Способ по п. 1, в котором полимерный компонент включает полимеры.
9. Способ по п. 8, в котором полимеры включают растворимые в воде полимеры.
10. Способ по п. 8, в котором полимеры включают нерастворимые в воде полимеры.
11. Способ по п. 8, в котором полимеры выбираются из группы, включающей виниловые полимеры, конденсационные полимеры, полученные в реакции роста цепи полимеры, полученные в реакции ступенчатого роста цепи полимеры, полиакриламиды, полиакрилаты, полистирол, полибутадиен, полиакрилонитрил, полисахариды, полиакриловую кислоту, сложные полиэфиры, полиамиды, полиуретаны, полиимиды, найлоны, поливиниловый спирт, полиэтиленоксид, полипропиленоксиды, полиэтиленгликоль, поли(этилентерефталат), поли(метилметакрилат), соответствующие производные и их сочетания.
12. Способ по п. 1, в котором полимеры присутствуют в форме полимерной матрицы, и в котором графеновые квантовые точки равномерно диспергируются в полимерной матрице.
13. Способ по п. 1, в котором полимерный компонент включает предшественники полимеров, и в котором предшественники полимеров полимеризуются, образуя полимеры.
14. Способ по п. 13, в котором предшественники полимеров полимеризуются в ходе стадии смешивания.
15. Способ по п. 13, дополнительно включающий стадию полимеризации предшественников полимеров.
16. Способ по п. 15, в котором полимеризация происходит, когда предшественники полимеров подвергаются воздействию инициатора полимеризации.
17. Способ по п. 13, в котором предшественники полимеров выбираются из группы, включающей виниловые мономеры, акриламиды, акрилаты, стирол, бутадиен, акрилонитрил, сахариды, акриловую кислоту, сложные эфиры, амиды, уретаны, имиды, виниловый спирт, этиленоксид, пропиленоксид, этиленгликоль, этилентерефталат, метилметакрилат, соответствующие производные и их сочетания.
18. Способ по п. 1, в котором графеновые квантовые точки выбираются из группы, включающей нефункционализированные графеновые квантовые точки, функционализированные графеновые квантовые точки, не содержащие примесей графеновые квантовые точки и их сочетания.
19. Способ по п. 1, в котором графеновые квантовые точки включают функционализированные графеновые квантовые точки.
20. Способ по п. 19, в котором функционализированные графеновые квантовые точки функционализируются одной или несколькими функциональными группами, выбранными из группы, включающей кислородные группы, карбоксильные группы, карбонильные группы, аморфный углерод, гидроксильные группы, алкильные группы, арильные группы, сложные эфиры, амины, амиды, полимеры, поли(пропиленоксид) и их сочетания.
21. Способ по п. 19, в котором функционализированные графеновые квантовые точки включают функционализированные на краях графеновые квантовые точки.
22. Способ по п. 1, в котором графеновые квантовые точки включают не содержащие примесей графеновые квантовые точки.
23. Способ по п. 1, в котором графеновые квантовые точки имеют диаметры в диапазоне от приблизительно 1 нм до приблизительно 100 нм.
24. Способ по п. 1, в котором графеновые квантовые точки выбираются из группы, включающей произведенные из угля графеновые квантовые точки, произведенные из кокса графеновые квантовые точки и их сочетания.
25. Способ по п. 1, в котором графеновые квантовые точки включают произведенные из угля графеновые квантовые точки.
26. Способ по п. 25, в котором уголь выбирается из группы, включающей антрацит, битуминозный уголь, суббитуминозный уголь, метаморфизированный битуминозный уголь, асфальтены, асфальт, торф, лигнит, паровичный уголь, окаменевшая нефть, сажа, активированный уголь и их сочетания.
27. Способ по п. 1, дополнительно включающий стадию регулирования длины волны излучения полимерного композиционного материала.
28. Способ по п. 27, в котором регулирование включает, по меньшей мере, одну из операций из числа следующих: выбор графеновых квантовых точек, выбор размеров графеновых квантовых точек, повышение квантового выхода графеновых квантовых точек и их сочетания.
29. Способ по п. 1, в котором полимерный композиционный материал является флуоресцентным.
30. Способ по п. 29, в котором полимерный композиционный материал имеет интенсивность флуоресценции, которая составляют от приблизительно 1000 условных единиц до приблизительно 900000 условных единиц.
31. Способ по п. 1, в котором полимерный композиционный материал является оптически прозрачным.
32. Способ по п. 31, в котором полимерный композиционный материал имеет оптическую прозрачность, составляющую от приблизительно 30% до приблизительно 99%.
33. Способ по п. 1, в котором полимерный композиционный материал присутствует в форме пленки.
34. Способ по п. 1, в котором графеновые квантовые точки составляют от приблизительно 1% до приблизительно 15% массы полимерного композиционного материала.
35. Способ по п. 1, в котором графеновые квантовые точки составляют от приблизительно 1% до приблизительно 5% массы полимерного композиционного материала.
36. Способ по п. 1, в котором полимерный композиционный материал используется в светоизлучающих диодах.
37. Способ по п. 36, в котором графеновые квантовые точки в полимерном композиционном материале используются, чтобы производить фотогенерированный белый свет от светоизлучающих диодов.
38. Полимерный композиционный материал, включающий:
(a) полимер; и
(b) графеновые квантовые точки.
39. Полимерный композиционный материал по п. 38, в котором графеновые квантовые точки ассоциированы с полимером.
40. Полимерный композиционный материал по п. 39, в котором графеновые квантовые точки ассоциированы с полимером посредством, по меньшей мере, одного типа связи, выбранного из следующих: ковалентные связи, нековалентные связи, ионные взаимодействия, кислотно-основные взаимодействия, взаимодействия за счет образования водородных связей, ароматические стэкинг-взаимодействия, ван-дер-ваальсовы взаимодействия, адсорбция, физическая адсорбция, самосборка, стэкинг, упаковка, комплексонообразование и их сочетания.
41. Полимерный композиционный материал по п. 38, в котором полимер включает растворимые в воде полимеры.
42. Полимерный композиционный материал по п. 38, в котором полимер включает нерастворимые в воде полимеры.
43. Полимерный композиционный материал по п. 38, в котором полимер выбирают из группы, включающей: виниловые полимеры, конденсационные полимеры, полученные в реакции роста цепи полимеры, полученные в реакции ступенчатого роста цепи полимеры, полиакриламиды, полиакрилаты, полистирол, полибутадиен, полиакрилонитрил, полисахариды, полиакриловую кислоту, сложные полиэфиры, полиамиды, полиуретаны, полиимиды, найлоны, поливиниловый спирт, полиэтиленоксид, полипропиленоксиды, полиэтиленгликоль, поли(этилентерефталат), поли(метилметакрилат), соответствующие производные и их сочетания.
44. Полимерный композиционный материал по п. 38, в котором полимер присутствует в форме полимерной матрицы, и в котором графеновые квантовые точки равномерно диспергированы в полимерной матрице.
45. Полимерный композиционный материал по п. 38, в котором графеновые квантовые точки выбирают из группы, включающей нефункционализированные графеновые квантовые точки, функционализированные графеновые квантовые точки, не содержащие примесей графеновые квантовые точки и их сочетания.
46. Полимерный композиционный материал по п. 38, в котором графеновые квантовые точки включают функционализированные графеновые квантовые точки.
47. Полимерный композиционный материал по п. 46, в котором функционализированные графеновые квантовые точки функционализируются одной или несколькими функциональными группами выбранный из группы, включающей кислородные группы, карбоксильные группы, карбонильные группы, аморфный углерод, гидроксильные группы, алкильные группы, арильные группы, сложные эфиры, амины, амиды, полимеры, поли(пропиленоксид) и их сочетания.
48. Полимерный композиционный материал по п. 46, в котором функционализированные графеновые квантовые точки включают функционализированные на краях графеновые квантовые точки.
49. Полимерный композиционный материал по п. 38, в котором графеновые квантовые точки включают не содержащие примесей графеновые квантовые точки.
50. Полимерный композиционный материал по п. 38, в котором графеновые квантовые точки имеют диаметры в диапазоне от приблизительно 1 нм до приблизительно 100 нм.
51. Полимерный композиционный материал по п. 38, в котором графеновые квантовые точки выбирают из группы, включающей произведенные из угля графеновые квантовые точки, произведенные из кокса графеновые квантовые точки и их сочетания.
52. Полимерный композиционный материал по п. 38, в котором графеновые квантовые точки включают произведенные из угля графеновые квантовые точки.
53. Полимерный композиционный материал по п. 38, причем данный полимерный композиционный материал является флуоресцентным.
54. Полимерный композиционный материал по п. 53, причем данный полимерный композиционный материал имеет интенсивность флуоресценции, которая составляет от приблизительно 1000 условных единиц до приблизительно 900000 условных единиц.
55. Полимерный композиционный материал по п. 38, причем данный полимерный композиционный материал является оптически прозрачным.
56. Полимерный композиционный материал по п. 55, причем данный полимерный композиционный материал имеет оптическую прозрачность, которая составляет от приблизительно 30% до приблизительно 99%.
57. Полимерный композиционный материал по п. 38, причем данный полимерный композиционный материал присутствует в форме пленки.
58. Полимерный композиционный материал по п. 38, в котором графеновые квантовые точки составляют от приблизительно 1% до приблизительно 15% массы полимерного композиционного материала.
59. Полимерный композиционный материал по п. 38, в котором графеновые квантовые точки составляют от приблизительно 1% до приблизительно 5% массы полимерного композиционного материала.
60. Полимерный композиционный материал по п. 38, причем данный полимерный композиционный материал используется в светоизлучающих диодах.
61. Полимерный композиционный материал по п. 60, причем графеновые квантовые точки в данном полимерном композиционном материале используются, чтобы производить фотогенерированный белый свет из светоизлучающих диодов.
Наверх