0或约700的分子量的多环芳烃可以降解为具有 低分子量的物质。此外，一个或多个含氧官能团被引入每个多环芳烃的芳环中，因此，能够 非常简单地制备包含多种多环芳烃氧化物的混合物，即，一个实施方案的分散剂。
[0055]在分散剂的制备方法中，对氧化剂的种类没有特别限制。可以使用任何氧化剂而 没有限制，只要它能够引起能够向芳烃中引入含氧官能团的氧化反应即可。氧化剂的具体 实例可以包括硝酸(HN〇3)、硫酸(H 2S〇4)、过氧化氢(H2〇2)、硫酸铈（IV)铵（（NH4)4Ce(S〇4)4)、 硝酸铈（IV)铵（（NH 4)2Ce(N03)6)等。也可以使用选自它们中的两种或更多种的混合物。
[0056] 氧化步骤可以在约10至90°C的反应温度下在水溶剂中进行约0.5至20小时。在一 个具体的实施方案中，氧化步骤可以通过在室温(例如，约20°C)或80°C下在液体氧化剂(例 如硫酸和/或硝酸）的存在下加入预定量的包含多环芳烃的混合物来进行约1至12小时。通 过控制氧化步骤的反应温度或时间可以适当控制上述分散剂的性能，例如，多环芳烃的氧 化程度，从而制备具有期望的性能的分散剂。
[0057]此外，如上所述，用作所述制备方法的起始材料的包含具有200至1500的分子量的 多环芳烃的混合物，可以来源于由化石燃料或其产品得到的沥青，并且多环芳烃的种类、结 构或分子量分布可以根据原料的种类等而不同。然而，如上所述，当对来源于沥青等的包含 具有200至1500的分子量的多环芳烃的混合物进行氧化过程时，可以简单地制备对于碳类 材料具有优异分散性的一个实施方案的分散剂。
[0058]同时，上述制备方法还可以包括对氧化步骤之后的产物进行纯化而得到多种多环 芳烃氧化物的混合物的步骤。这种纯化步骤可以通过包括对氧化步骤的产物进行离心的步 骤来进行。由于所述纯化步骤，能够以较高纯度适当地得到满足一个实施方案的分子量分 布的多环芳烃氧化物的混合物，并且包含该混合物的分散剂能够用于将碳类材料更适当地 分散在液体介质例如水溶剂等中。
[0059] 同时，根据本发明的又一实施方案，提供一种碳类材料分散组合物，该组合物包 含:碳类材料;以及上述一个实施方案的分散剂
[0060] 在所述分散组合物中，碳类材料可以为选自石墨烯、碳纳米管、石墨、碳黑、富勒烯 类材料以及它们的衍生物中的一种或多种。
[0061] 由于上述分散剂的作用，该分散组合物可以呈高浓度的碳类材料以较高的浓度均 匀分散在液体介质例如水溶剂等中的状态。此外，根据碳类材料的种类、其他附加组分的使 用或具体组成，分散组合物可以用于各种用途例如二次电池的导电组合物、电极组合物或 活性材料组合物。此外，根据碳类材料的种类或具体组成，组合物的状态可以具有各种形式 例如溶液、浆料或糊剂。
[0062] 然而，除了使用一个实施方案的分散剂以外，可以应用本领域技术人员通常所知 的组合物和制备方法得到具有各种用途、种类或状态的分散组合物。因此，将省略它的额外 描述。
[0063] 由于使用一个实施方案的分散剂，上述分散组合物可以为碳类材料以较高浓度均 匀分散的液体组合物。因此，该分散组合物可以非常适宜用于各种产品例如太阳能电池、显 示材料、电子材料等，以使用碳类材料改善这些产品的物理性能。
[0064] 下文中，将参照本发明的具体实施例更详细地描述本发明的作用和效果。然而，这 些实施例只是用于说明性的目的，本发明的范围不应该被这些实施例限制。
[0065] 实施例1:分散剂的制备
[0066]由P0SC0得到的石油副产物沥青经过下面的氧化和纯化工艺来制备实施例1的分 散剂。
[0067] 首先，将0.5至1.5g沥青加入75ml硫酸/硝酸的溶液混合物(体积比3:1)中并且在 70°C下进行氧化反应约3.5小时。
[0068]其后，将由氧化反应得到的沥青反应溶液冷却至室温，并用约5倍体积的蒸馏水稀 释，然后以约3500rpm离心30分钟。随后，弃去上层液，加入相同量的蒸馏水并重悬，然后在 相同的条件下进行离心。最后，回收并干燥颗粒。由此，制得实施例1的分散剂。
[0069]首先，通过MALDI-T0F质谱对在分散剂的制备过程中用作原料的沥青的分子量分 布进行分析，结果示于图la和图lb(400至500的分子量范围的放大图），再以相同的方式对 实施例1的分散剂的分子量分布进行分析，结果不于图2a和图2b (400至500的分子量范围的 放大图）。该分析在将沥青或分散剂加入基质中并且进行混合和干燥后，使用MALDI-TOF质 谱仪(Ultraflex II，Bruker)来进行。
[0070] 参考图la和图lb(放大图），发现，沥青包含具有200至1500的分子量的多环芳烃。 特别地，在图lb的放大图中，以14Da的分子量间隔检测到高峰，表明多种具有不同芳环(苯 环)数的多环芳烃通过脂肪烃连接。相反，参考图2a和图2b(放大图），在实施例1的分散剂的 多环芳烃中以44Da和16D的间隔检测到高峰，表明分散剂以含氧官能团例如-C00H或-OH被 引入芳烃中的多环芳烃氧化物的混合物的形式存在。发现包含具有约300至1000或约300至 700的分子量的氧化物的量为60重量％以上。
[0071] 此外，通过13C CPMAS匪R(Varian 400MHz固态匪R)分别对用作原料的沥青（上 图）和实施例1的分散剂(下图）进行分析。对分析结果进行比较并示在图3中。参考图3,在沥 青中检测到来源于芳烃的碳的峰和来源于脂肪烃的碳的一些峰，但是未检测到含氧官能 团。相反，实施例1的分散剂的NMR分析结果示出了含氧官能团的峰。发现含氧官能团的种类 为环氧基、羟基或羧基。
[0072]此外，利用FT-IR(Agilent 660-IR)以粉末形式对用作原料的沥青和实施例1的分 散剂进行分析，对分析结果进行比较并示在图4中。图4还示出了实施例1的分散剂中含氧官 能团的峰的外观。
[0073] 实施例2至4:分散剂的制备
[0074]使用由P0S⑶得到的石油副产物沥青（然而，该沥青不同于实施例1中使用的样 品），除了氧化反应分别进行1小时(实施例2)、3.5小时(实施例3)或7小时(实施例4)以外， 以与实施例1相同的方式制备实施例2至4的分散剂。
[0075]以与实施例1相同的方式利用MALDI-T0F质谱对这些分散剂进行分析，对结果进行 比较并示在图5中。参考图5,随着氧化时间增加，分散剂中具有大于约1000或约700的分子 量的成分(多环芳烃氧化物)的含量降低，因此，得到包含较高浓度的具有约300至1000或约 300至700的分子量的多环芳烃氧化物的混合物形式的分散剂。
[0076] 对比实施例1和2:分散剂
[0077]使用下面的化学式1的商业化分散剂(PNE)作为对比实施例1并且使用下面的化学 式2的分散剂(PNS)作为对比实施例2。
[0078] [化学式1]
[0079]
[0080]
[0081]
[0082] 实验实施例1:分散剂的氧含量的测量
[0083]在约900°C的高温的薄箱上加热由实施例3和4得到的各个lmg分散剂样品。此时， 当箱瞬间熔融时，温度升高至约1500°C至1800°C，由于高温而由样品产生气体。收集该气体 并且进行元素分析来测量并分析碳、氧、氢和氮的含量。将分析结果与在各个分散剂的制备 中使用的沥青的分析结果进行比较，并且示在下面的表1中。
[0084][表1] rnriRRi
[0086] ~参考表U当对实施例3和4的分散剂中每种元