发明创造名称：制备单晶双层石墨烯的方法
外观设计名称：
决定号：181517
决定日：2019-06-20
委内编号：1F240188
优先权日：
申请（专利）号：201610016623.7
申请日：2016-01-11
复审请求人：信阳师范学院
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：李冰
合议组组长：石继仙
参审员：赵奇奇
国际分类号：C30B29/02，C30B25/00
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点：在判断一项权利要求的创造性时，如果该权利要求的技术方案和最接近的现有技术相比存在区别特征，而现有技术中给出了将上述区别特征应用到该最接近的现有技术以解决其存在的技术问题的启示，则该权利要求的技术方案不具备创造性。
全文：
本复审决定涉及申请号为201610016623.7，名称为“制备单晶双层石墨烯的方法”的发明专利申请（下称本申请）。本申请的申请人为信阳师范学院，申请日为2016年01月11日，公开日为2016年04月13日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2017年11月09日以权利要求1-3不具备专利法第22条第3款规定的创造性为由驳回了本申请。驳回决定所依据的文本为：申请人于申请日2016年01月11日提交的说明书摘要、说明书第1-6页、摘要附图和说明书附图第1-6页，于2017年09月22日提交的权利要求第1-3项（下称驳回文本）。
驳回文本的权利要求书如下：
“1. 一种制备单晶双层石墨烯的方法，包括以下步骤：
a)将铜催化剂放入反应器中，并向反应器中通入非氧化性气体，使非氧化性气体充满反应器，所述铜催化剂为铜薄膜；
b)将铜催化剂加热到目标温度，然后保持温度恒定60-120分钟，所述目标温度的温度范围为：1000℃～1070℃；
c)继续保持温度恒定，将携带有碳源的非氧化性气体通入反应器中，即可在铜催化剂表面得到单晶双层石墨烯，所述的碳源为甲烷和/或乙炔，气体碳源与非氧化性气体同时通入反应器中，所述的非氧化性气体为氩气和/或氮气。
2. 一种制备单晶双层石墨烯的方法，包括以下步骤：
a)将铜催化剂放入反应器中，并向反应器中通入非氧化性气体，使非氧化性气体充满反应器，所述铜催化剂为铜薄膜；
b)将铜催化剂加热到目标温度，然后保持温度恒定30-120分钟，所述目标温度的温度范围为：1030℃～1070℃；
c)然后对铜催化剂进行降温使其达到800℃～500℃，在上述降温过程中，将携带有碳源的非氧化性气体通入反应器中，即可在铜催化剂表面得到单晶双层石墨烯，所述的碳源为甲烷和/或乙炔，气体碳源与非氧化性气体同时通入反应器中，所述的非氧化性气体为氩气和/或氮气。
3. 根据权利要求1所述的制备单晶双层石墨烯的方法，其特征在于：在步骤c)后，还包括步骤d)，首先将PMMA或者PDMS旋涂在生长有石墨烯的衬底表面，并在加热台上加热，然后放入氯化铁或硫酸铜或过硫酸铵溶液中腐蚀1-24小时除去铜，之后依次用去离子水、稀盐酸、异丙醇洗净，烘干，转移到目标衬底上，最后使用热丙酮除去PMMA或者PDMS层。”
驳回决定认为：（1）权利要求1与对比文件1（CN103352202A，公开日为2013年10月16日）的区别特征为：权利要求1中保温60-120min，对比文件1中保温10-30min，权利要求1中催化剂为铜薄膜，对比文件1中催化剂为铜箔，权利要求1中气氛为氩气和/或氮气，对比文件1中气氛为氢气和氩气。权利要求1实际解决的技术问题是如何提高热场的稳定性。但是，本领域技术人员根据保温需要调节合适的保温时间是一项常规技能，选择铜的其他样态薄层作为催化剂是容易想到的，为防止杂质气体对石墨烯的污染并及时去除石墨烯表面的多余杂质气体，选择和设置合适的气氛是本领域技术人员的一项常规技能。因此，权利要求1不具备创造性。（2）权利要求2与对比文件2（“Nonisothermal Synthesis of AB-Stacked Bilayer Graphene on Cu Foils by Atmospheric Pressure Chemical Vapor Deposition”，Hai-Bin Sun 等，The Journal of Physical Chemistry C，第26卷，第118期，第14655-14661页，2014年06月17日）的区别特征为：①加热、降温温度不同，权利要求2中加热至1030-1070℃，降温至800-500℃，对比文件2中加热至1000℃，降温至900℃；②权利要求2中催化剂为铜薄膜，对比文件2中催化剂为铜箔；③权利要求2中气氛为氩气和/或氮气，对比文件2中气氛为氢气和氩气。权利要求2实际解决的技术问题是提供一种具有相同或相似技术效果的双层石墨烯的生长方法。但是，在对比文件2公开了加热和降温温度的基础上，本领域技术人员可根据有限的常规实验得到所需的温度参数范围，结合对于权利要求1的评述理由可知，制备条件的选择属于本领域的常规技术手段。因此，权利要求2不具备创造性。（3）权利要求3为权利要求1的从属权利要求，其附加技术特征被对比文件2公开或属于本领域常规技术手段。因此，在权利要求1不具备创造性的基础上，权利要求3也不具备创造性。（4）对于申请人的如下意见陈述：铜箔和铜薄膜存在本质区别，对比文件1和2均未公开或教导使用铜薄膜作为催化剂制备单晶双层石墨烯，二者均需要加入氢气作为还原剂，而本申请使用非氧化性气体氩气和/或氮气，打破了技术偏见。由对比文件2中的图4（a）可知其制备的是多晶双层石墨烯，而非单晶双层石墨烯。权利要求2的温度与对比文件2不同导致二者生长原理不同。驳回决定认为：选择铜的其他样态，即薄层，作为催化剂替换对比文件1公开的铜箔是本领域技术人员容易想到的。本申请说明书实施例一至三均为气体碳源并采用氢气载气，实施例四至五采用固态碳源，且实施例四中同样采用氢气载气，由此推知本申请并未打破氢气为载气的技术偏见。对比文件2明确公开了其制备的石墨烯为单晶。对比文件2与权利要求2中的升温和降温温度参数范围相近，且根据所制备石墨烯的需要通过有限的常规实验得到所需的参数范围属于本领域的常规技术手段。
申请人信阳师范学院（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2017年12月14日向国家知识产权局提出了复审请求，并提交了权利要求书的全文修改替换页（共6项，2页）。相对于驳回文本的权利要求书，所作修改在于：将“所述铜薄膜可以使用纯铜靶材通过化学气相沉积法、物理气相沉积法、真空热蒸镀法、磁控溅射法、等离子体增强化学气相沉积法和印刷法将铜蒸镀在衬底上”的技术特征补入权利要求1和2；在权利要求2的铜催化剂中增加“单晶铜或多晶铜”；删除权利要求1和2中“所述的碳源为甲烷和/或乙炔，气体碳源与非氧化性气体同时通入反应器中”的限定；增加从属权利要求3-5；修改权利要求的编号和引用关系。
2017年12月14日提交的权利要求书如下：
“1. 一种制备单晶双层石墨烯的方法，包括以下步骤：
a)将铜催化剂放入反应器中，并向反应器中通入非氧化性气体，使非氧化性气体充满反应器，所述铜催化剂为铜薄膜，所述铜薄膜可以使用纯铜靶材通过化学气相沉积法或物理气相沉积法或真空热蒸镀法或磁控溅射法或等离子体增强化学气相沉积法或印刷法将铜蒸镀在衬底上；
b)将铜催化剂加热到目标温度，然后保持温度恒定60-120分钟，所述目标温度的温度范围为：1000℃～1070℃；
c)继续保持温度恒定，将携带有碳源的非氧化性气体通入反应器中，即可在铜催化剂表面得到单晶双层石墨烯，所述的非氧化性气体为氩气和/或氮气。
2. 一种制备单晶双层石墨烯的方法，包括以下步骤：
a)将铜催化剂放入反应器中，并向反应器中通入非氧化性气体，使非氧化性气体充满反应器，所述铜催化剂为单晶铜或多晶铜或铜薄膜，所述铜薄膜可以使用纯铜靶材通过化学气相沉积法或物理气相沉积法或真空热蒸镀法或磁控溅射法或等离子体增强化学气相沉积法或印刷法将铜蒸镀在衬底上；
b)将铜催化剂加热到目标温度，然后保持温度恒定30-120分钟，所述目标温度的温度范围为：1030℃～1070℃；
c)然后对铜催化剂进行降温使其达到800℃～500℃，在上述降温过程中，将携带有碳源的非氧化性气体通入反应器中，即可在铜催化剂表面得到单晶双层石墨烯，所述的非氧化性气体为氩气和/或氮气。
3. 根据权利要求1或2所述的制备单晶双层石墨烯的方法，其特征在于：步骤c)中所述的碳源为甲烷和/或乙炔和/或聚苯乙烯和/或晕苯。
4. 根据权利要求3所述的制备单晶双层石墨烯的方法，其特征在于：在步骤c)中，对于气体碳源，气体碳源与非氧化性气体同时通入反应器中。
5. 根据权利要求4所述的制备单晶双层石墨烯的方法，其特征在于：在步骤c)中，对于固体碳源，将固体碳源放置在反应器通入气流的一端，并用加热带对固体碳源所在部位进行加热，加热的温度范围为：200℃-400℃。
6. 根据权利要求1所述的制备单晶双层石墨烯的方法，其特征在于：在步骤c)后，还包括步骤d)，首先将PMMA或者PDMS旋涂在生长有石墨烯的衬底表面，并在加热台上加热，然后放入氯化铁或硫酸铜或过硫酸铵溶液中腐蚀1-24小时除去铜，之后依次用去离子水、稀盐酸、异丙醇洗净，烘干，转移到目标衬底上，最后使用热丙酮除去PMMA或者PDMS层。”
在上述修改的基础上，复审请求人认为：（1）对比文件1中仅保温10-30分钟，使得石墨烯的形核密度高从而生成多晶双层石墨烯；本申请将保温时间延长到60-120分钟，可降低石墨烯的形核密度，从而形成大尺寸单晶双层石墨烯。铜薄膜为纳米量级微观粒子，而铜箔为宏观物质，本申请提供了铜薄膜制备单晶双层石墨烯的新用途。在氩气或氮气氛围内，铜薄膜的表面被碳源氧化成氧化亚铜颗粒作为石墨烯的形核点，降低了石墨烯的形核密度，最终获得大尺寸的单晶双层石墨烯，而对比文件1中的氢气使铜箔表面氧化物还原形成多晶双层石墨烯。（2）对比文件2中加热至1000℃，远离铜的熔点1080℃，权利要求2的温度是1030-1070℃，接近铜的熔点，二者在相同时间，挥发的铜原子的数量和对气氛中碳源的分解能力不同，在降温到900℃时，碳原子可以自由运动而促使石墨烯形成；而在降温到800-500℃时，碳原子无法形成石墨烯。对比文件2的石墨烯生长机理为吸附生长，而权利要求2为偏析生长。由对比文件2中的图4（a）的SEM照片可知其制备得到的是多晶双层石墨烯。对比文件2在腐蚀铜箔进行转移时，首先在铜箔的一面沉淀一定厚度的Au薄膜，消耗了贵金属Au材料且无法重复利用，增加了操作步骤和成本。
经形式审查合格，国家知识产权局于2018年01月08日依法受理了该复审请求，并将其转送至国家知识产权局原审查部门进行前置审查。
国家知识产权局原审查部门在前置审查意见书中认为：（1）本申请原申请文件记载的保温时间是30-120min，原申请文件和现有技术中未记载保温时间与形核密度之间的关系，也未提及保温时间不同将制备多晶石墨烯。（2）石墨烯的制备中铜箔和铜薄膜的替换属于本领域的常规技术手段。（3）本申请实施例一至四中采用气态碳源均包含氢气氛，实施例五采用固态碳源无需还原，其中未采用氢气载气。即，本申请说明书未提供支撑采用气态碳源且无氢气气氛的技术方案的实施例。（4）本申请原申请文件中记载的升温温度和降温温度的端点值均被对比文件2所公开，同时未在说明书中记载证据以表明升温、降温温度的不同对所制备的石墨烯产生的影响。（5）对比文件2中公开了转移石墨烯至目标衬底的后处理步骤，本领域技术人员有动机将其应用于对比文件1中，用清洗液清洗及烘干的操作均属于本领域的常规技术手段。因此，坚持驳回决定。
随后，国家知识产权局依法成立合议组，对本申请进行审理。
合议组于2018年10月15日向复审请求人发出复审通知书（下称第一次复审通知书），指出：（1）权利要求1与对比文件1的区别特征为：①权利要求1中限定制备单晶双层石墨烯，而对比文件1中制备得到5层以上石墨烯；②铜催化剂形式不同，权利要求1为铜薄膜，并限定了铜薄膜的具体制备方法，对比文件1为铜箔；③保温时间不同，权利要求1为60-120分钟，对比文件1为40分钟；④载气种类不同，权利要求1为氩气和氮气，或氮气，对比文件1为氩气。权利要求1实际解决的技术问题是提供制备石墨烯的方法。但是，权利要求1限定的制备方法特征并不必然能够获得单晶双层石墨烯，如公知常识证据1（《贵金属-石墨烯纳米复合材料的合成及性能》，张丹慧等，国防工业出版社，2015年12月第1版第1次印刷，具体参见第18页“3.化学气相沉积法”）给出了使用金属薄膜化学气相沉积法制备石墨烯的技术启示，铜箔和铜薄膜均为铜的薄层材料，铜本身催化反应，薄层材料作为石墨烯形成的基底存在。在对比文件1基础上，结合公知常识证据使用铜薄膜作为催化剂替代铜箔是本领域技术人员容易想到的，而使用纯铜靶材通过化学气相沉积法等方法将铜蒸镀在衬底上的方法均属于本领域制备铜薄膜的常规选择。根据后续生长温度的稳定程度，调节合适的保温时间也属于本领域的常规技术手段。由于氩气和氮气均属于本领域常规的惰性气体，其参与石墨烯制备属于本领域的常规技术手段。因此，权利要求1不具备创造性。（2）权利要求2与对比文件2的区别特征为：①铜催化剂形式不同，权利要求2为单晶铜、双晶铜或铜薄膜，并限定其中铜薄膜的制备方法，对比文件2为铜箔；②加热、降温温度不同，权利要求2中加热至1030-1070℃，降温至800-500℃，对比文件2中加热至1000℃，降温至900℃；③载气种类不同，权利要求2为氩气和/或氮气，对比文件2为氩气和氢气。权利要求2实际解决的技术问题是提供制备石墨烯的方法。但是，公知常识证据1给出了使用金属薄膜化学气相沉积法制备石墨烯的技术启示。使用铜薄膜、单晶铜和多晶铜作为催化剂替代铜箔是本领域技术人员容易想到的。使用纯铜靶材通过化学气相沉积法等方法将铜蒸镀在衬底上的方法属于本领域制备铜薄膜的常规选择。根据制备石墨烯的需要设置生长的加热和降温温度范围属于本领域的常规技术手段，由于氢气作为载气存在安全隐患等弊端，因而本领域技术人员容易想到尝试用惰性气体，以提供温和的反应条件，提高反应安全性。因此，权利要求2不具备创造性。（3）权利要求3-6引用在前的权利要求，其附加技术特征被对比文件1或对比文件2公开，或属于本领域常规技术手段。因此，在其引用的权利要求不具备创造性的基础上，权利要求3-6也不具备创造性。（4）对于复审请求人陈述的理由，第一次复审通知书指出：本申请说明书未记载保温时间与形核密度关系的任何说明，也未提及保温时间差异会影响制备石墨烯的晶体结构，现有技术中也未明确保温时间与形核密度之间的关系，复审请求人没有提供相关证据以证明保温时间不同对形核密度的影响将导致无法形成石墨烯。铜的薄层材料在石墨烯的制备中起催化作用的是铜本身，薄层材料的形态为石墨烯的制备提供基底，即铜薄膜作为基底物质属于本领域的常规技术手段。本申请实施例一至四均采用铜箔，氢气为载气制备获得单晶双层石墨烯，即说明铜箔作为基底物质可以制备单晶双层石墨烯。对比文件2公开了本申请原申请文件中升温和降温温度的端点值，同时，本申请并未在说明书中提及升温、降温温度的不同会给石墨烯产生何种影响。另外，本申请实施例二、四和五降温温度分别为500℃、600℃、800℃，与降温到800-500℃无法形成石墨烯的意见陈述内容明显矛盾。同时，并无证据表明对比文件2与本申请的石墨烯生长机理不同。对比文件2公开了图3c中的SAED图显示所获得的石墨烯产品为单晶石墨烯，图4（a）的SEM照片显示的并非终产品的SEM图像。本领域技术人员出于简化操作步骤和成本的综合考虑，有动机和能力省略沉淀Au薄膜的处理过程。
针对第一次复审通知书，复审请求人于2018年11月13日提交了意见陈述书，以及修改后的权利要求书全文修改替换页（共3项，1页）。所作修改在于：删除权利要求1、3、4；删除权利要求2中铜催化剂为单晶铜或多晶铜，非氧化性气体为氢气或氮气的技术特征，将铜催化剂的加热温度由1030℃-1070℃修改为1030℃，降温温度由800℃-500℃修改为800℃，将碳源限定为聚苯乙烯；修改权利要求的编号和引用关系。
复审请求人于2018年11月13日提交的权利要求书如下：
“1. 一种制备单晶双层石墨烯的方法，包括以下步骤：
a)将铜催化剂放入反应器中，并向反应器中通入非氧化性气体，使非氧化性气体充满反应器，所述铜催化剂为铜薄膜，所述铜薄膜可以使用纯铜靶材通过化学气相沉积法或物理气相沉积法或真空热蒸镀法或磁控溅射法或等离子体增强化学气相沉积法或印刷法将铜蒸镀在衬底上；
b)将铜催化剂加热到目标温度，然后保持温度恒定30-120分钟，所述目标温度的温度范围为：1030℃；
c)然后对铜催化剂进行降温使其达到800℃，在上述降温过程中，将携带有聚苯乙烯的非氧化性气体通入反应器中，即可在铜催化剂表面得到单晶双层石墨烯，所述的非氧化性气体为氩气和氮气。
2. 根据权利要求1所述的制备单晶双层石墨烯的方法，其特征在于：在步骤c)中，对于固体碳源，将固体碳源放置在反应器通入气流的一端，并用加热带对固体碳源所在部位进行加热，加热的温度范围为：200℃-400℃。
3. 根据权利要求1所述的制备单晶双层石墨烯的方法，其特征在于：在步骤c)后，还包括步骤d)，首先将PMMA或者PDMS旋涂在生长有石墨烯的衬底表面，并在加热台上加热，然后放入氯化铁或硫酸铜或过硫酸铵溶液中腐蚀1-24小时除去铜，之后依次用去离子水、稀盐酸、异丙醇洗净，烘干，转移到目标衬底上，最后使用热丙酮除去PMMA或者PDMS层。”
在上述修改的基础上，复审请求人认为：对比文件1和2均公开了使用氢气和氢气的混合气体作为载气，使用铜箔作为基底物质。而且，对比文件1中明确指出，铜箔退火使用氩气和氢气的目的在于氢气可以除去铜箔表面氧化物，氩气可以降低氢气在石英管内的浓度。本领域技术人员得到的启示是，利用氢气将铜箔表面的氧化物还原为纯铜，构成石墨烯的形核点，从而形成多晶双层石墨烯，其尺寸仅能达到1μm。与此相对，本申请所使用的是氩气和氮气，催化剂为铜薄膜，目的在于，铜薄膜的表面被碳源氧化成氧化亚铜颗粒，使氧化亚铜颗粒作为石墨烯的形核点，从而降低石墨烯的形核密度，可使石墨烯生长为大尺寸。从加热到降温是一个整体的过程对应的温度速率的变化规律不同，导致石墨烯的形成机理不同。本申请的制备方法与对比文件1和2相比，改变了石墨烯的形核点和碳原子与形核点的析出方式。由对比文件2中的图4（a）的SEM照片可知其制得的是多晶双层石墨烯。根据本申请的SEM的照片可知本申请制备得到的是大尺寸的单晶双层石墨烯。因此，修改后的权利要求1的技术方案取得了预料不到的技术效果。
合议组于2019年03月13日再次向复审请求人发出复审通知书（下称第二次复审通知书），指出：（1）权利要求1与对比文件2的区别特征为：①碳源种类不同，权利要求1为聚苯乙烯，对比文件2为CH4气体；②铜催化剂形式不同，权利要求1为铜薄膜，并限定所述铜薄膜的制备方法，对比文件2为铜箔；③加热、降温温度不同，权利要求1中加热至1030℃，降温至800℃，对比文件2中加热至1000℃，降温至900℃；④载气种类不同，权利要求1为氩气和氮气，对比文件2为氩气和氢气。权利要求1实际解决的技术问题是提供制备石墨烯的替代方法。但是，聚苯乙烯是本领域技术人员制备石墨烯的常规固体碳源，公知常识证据1给出了使用金属薄膜化学气相沉积法制备石墨烯的技术启示。使用铜薄膜作为催化剂替代铜箔是本领域技术人员容易想到的。使用纯铜靶材通过化学气相沉积法等方法将铜蒸镀在衬底上的方法属于本领域制备铜薄膜的常规选择。根据制备石墨烯的需要设置生长的加热和降温温度范围属于本领域的常规技术手段，由于氢气作为载气存在安全隐患等弊端，本领域技术人员能够想到尝试用惰性气体，以提供温和的反应条件，提高反应安全性。因此，权利要求1不具备创造性。（2）权利要求2-3引用权利要求1，其附加技术特征被对比文件2公开或属于本领域常规技术手段。因此，在其引用的权利要求1不具备创造性的基础上，权利要求2-3也不具备创造性。（3）对于复审请求人陈述的理由，第二次复审通知书指出：基于仅显示单一石墨烯岛形貌的本申请图12的SEM照片，不足以证明权利要求1的技术方案能够获得大尺寸的单晶双层石墨烯，即并未证明本申请产生了复审请求人强调的技术效果。基于此，确认本申请实际解决的技术问题为提供制备石墨烯的方法。而就制备石墨烯的方法而言，以化学气相沉积法制备石墨烯的具体工艺方法对于本领域技术人员是熟知的，对于载气，尽管对比文件1公开了氢气用于除去铜箔表面氧化物，但本领域公知无论是纯铜或氧化铜均可作为石墨烯的形核点，进而本领域技术人员容易选择省略氢气的使用，通过本领域常规的氮气和氩气的惰性气体作为载气。对于催化剂而言，在对比文件2公开了可采用铜箔催化生成石墨烯的基础上，结合公知常识证据使用铜薄膜作为催化剂替代铜箔是本领域技术人员容易想到的，且现有证据也未表明铜薄膜作为催化剂，氧化亚铜颗粒作为石墨烯的形核点，能够产生预料不到的技术效果。对于升降温度而言，本申请并未在说明书中提及升温、降温温度的不同会给石墨烯产生何种影响。仅以制备石墨烯为目的，不追求石墨烯层数和晶体取向的情况下，本领域技术人员能够基于化学气相沉积法的基本原理，确认适宜的升降温温度。此外，根据公知常识证据2（《中国科学技术发展报告 2012》，中华人民共和国科学技术部 主编，科学技术文献出版社，2014年01月第1版第1次印刷，具体参见第145页“六.材料科学”）可知石墨烯的成核密度将较大程度上影响石墨烯岛尺寸，本领域技术人员可以预期通过调控碳源浓度、生长温度、降温速率等参数获得大尺寸的石墨烯岛。基于现有证据，并未证明本申请相对现有技术产生了预料不到的技术效果。
针对第二次复审通知书，复审请求人于2019年03月19日提交了意见陈述书，未提交修改文件。复审请求人认为：为佐证本申请制得的大尺寸单晶双层石墨烯，复审请求人补充了石墨烯的拉曼光谱、透射电镜（STEM）、选区电子衍射（SAED）（图（a）至图（d）），以表征石墨烯的单晶结构和双层特性。复审请求人还提供了本申请图11和图12对应的500微米的SEM照片，以证明本申请的大尺寸石墨烯是普遍分布的。另外，复审请求人强调可以提供更多SEM照片来确认其普遍获得了大尺寸的石墨烯。因此，本申请确实能够制备出普遍存在的大尺寸单晶双层石墨烯，产生了预料不到的技术效果。
在上述程序的基础上，合议组认为本案事实已经清楚，可以作出审查决定。
二、决定的理由
1、审查文本的认定
复审请求人于2018年11月13日提交了权利要求书的修改替换页，经审查，其修改符合专利法实施细则第61条第1款和专利法第33条的规定。本复审请求审查决定所依据的审查文本是：复审请求人于申请日2016年01月11日提交的说明书摘要、说明书第1-6页、摘要附图和说明书附图第1-6页，于2018年11月13日提交的权利要求第1-3项（下称复审决定文本）。
2、关于专利法第22条第3款
专利法第22条第3款规定：创造性，是指与现有技术相比，该发明具有突出的实质性特点和显著的进步，该实用新型具有实质性特点和进步。
在判断一项权利要求的创造性时，如果该权利要求的技术方案和最接近的现有技术相比存在区别特征，而现有技术中给出了将上述区别特征应用到该最接近的现有技术以解决其存在的技术问题的启示，则该权利要求的技术方案不具备创造性。
就本申请而言，权利要求1请求保护一种制备单晶双层石墨烯的方法（具体参见案由部分）。
对比文件2公开了一种大气压化学气相沉积法在Cu箔上非等温合成AB-堆叠双层石墨烯的制备方法，在APCVD条件下管式反应器中进行制备，冷轧1cm×1cm铜箔，厚度为25μm作为催化剂，CH4气体作为碳源。将铜箔放置于水平石英管中，在H2和Ar气混合气总流速300sccm条件下，以20℃/min的速度加热至1000℃，并在1000℃退火处理30min以除去铜表面的吸收物和污染物并扩大铜粒度；随后将CH4气体通入到石英管中以制备石墨烯，同时将温度由1000℃缓慢冷却至900℃，冷却速率为5-50℃/分钟；反应过程如图1所示（参见第14656页2.1石墨烯生长部分）。对比文件2还公开了为进一步评价石墨烯薄膜质量，进而对石墨烯薄膜进行TEM观察和SAED检测，图3c中的SAED图显示出6次对称排列的碳原子，即表示单晶石墨烯（参见第14657页左栏）。
权利要求1与对比文件2公开的上述技术内容相比，区别特征在于：（1）碳源种类不同，权利要求1为聚苯乙烯，对比文件2为CH4气体；（2）铜催化剂形式不同，权利要求1为铜薄膜，并限定所述铜薄膜的制备方法，对比文件2为铜箔；（3）加热、降温温度不同，权利要求1中加热至1030℃，降温至800℃，对比文件2中加热至1000℃，降温至900℃；（4）载气种类不同，权利要求1为氩气和氮气，对比文件2为氩气和氢气。
根据本申请说明书的记载，本申请所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种制备单晶双层石墨烯的方法，无需使用复杂的高真空设备，在温和的条件下即可制备出单晶双层石墨烯（参见说明书第1页第5段）。利用等温或非等温常压化学气相沉积法在铜催化剂上制备大尺寸单晶双层石墨烯，操作方便，简单易行，可用于高端电子器件和集成电路（参见说明书第2页第13段）。就本申请的技术效果而言，本申请说明书记载了实施例五的制备过程为使用聚苯乙烯为碳源，铜薄膜为催化剂，氩气和氮气为载气，冷却过程温度从1030℃降低到800℃，制备得到石墨烯。说明书附图图12显示实施例五制备的石墨烯的扫描电子显微镜照片。本领域技术人员公知扫描电子显微镜（SEM）通常被用来观察石墨烯的形貌，本申请图12的SEM照片仅显示单一石墨烯岛的形貌，在无法证明所得石墨烯产品均一性的基础上，由此照片无法清晰明确地分辨所得石墨烯产品的层数和晶体形态。即对于实施例五所得产品，本申请说明书中也未提供石墨烯领域常用的能够表征石墨烯层数和/或晶型的表征数据，如拉曼光谱、透射电镜（TEM）或选区电子衍射（SAED）等。尽管本申请记载了实施例三的表征数据，如说明书附图7为实施例三制备的单晶双层石墨烯上选取不同点对应的拉曼光谱，图8为实施例三制备的单晶双层石墨烯边缘层结构的透射电子显微镜照片，图9为图8中单晶的选区电子衍射照片，图10为图9所对应的选区电子衍射强度，以上表征数据可证明实施例三获得了单晶双层石墨烯，但实施例三涉及的方法使用甲烷为碳源，铜箔为催化剂，氩气和氢气为载气，冷却过程温度从1070℃降低到900℃。本领域知晓，化学气相沉积法制备石墨烯的方法中，通过选择基底类型、生长温度、气体流量等条件可以控制石墨烯的生长（参见公知常识证据1，第18页“3.化学气相沉积法”）。可知，生长基体和生长条件均影响石墨烯的化学气相沉积法（CVD）生长，进而影响所制备石墨烯产品的晶体结构。也就是说，是否能够制备获得单晶双层石墨烯与具体制备条件存在密切关系。进而，由于碳源和其他工艺条件的不同，实施例三的表征数据无法证明权利要求1的技术方案能够制备获得单晶双层石墨烯。对于石墨烯的尺寸而言，本申请图12的SEM照片的放大单位为100微米，对比文件2中图4（b）的SEM照片的放大单位为2微米。但是，本申请图12的SEM照片仅显示单一石墨烯岛形貌，而在同一片基底生长的石墨烯岛的尺寸可能大小不一，在本申请无法证明所得石墨烯均一性的基础上，仅依据被选择的某一石墨烯岛的SEM照片无法确认其普遍获得了大尺寸的石墨烯。因此，本申请不能证明权利要求1的技术方案相对于对比文件2取得了预料不到的技术效果。
基于上述分析可以确定，本申请权利要求1相对于对比文件2实际解决的技术问题是提供制备石墨烯的替代方法。
对于上述区别特征（1），本领域技术人员知晓，烃类气体如甲烷、乙烯或者固体碳氢化合物均可以用作石墨烯制备的碳源，而聚苯乙烯是本领域技术人员制备石墨烯的常规固体碳源，所述碳源的选择并未使本申请产生预料不到的技术效果。对于上述区别特征（2），公知常识证据1公开了化学气相沉积法制备石墨烯的典型方法是：将平面基底（金属薄膜、金属单晶等）置于高温可分解的含碳气体气氛中，通过高温退火使碳原子沉积在基底表面形成石墨烯，最后用化学腐蚀法去除金属基底后即可得到独立的石墨烯片，通过选择基底的类型、生长的温度、气体的流量等条件可以控制石墨烯的生长（参见第18页3.化学气相沉积法）。铜箔和铜薄膜均为本领域公知的化学气相沉积法基底材料，在对比文件2公开了可采用铜箔催化生成石墨烯的基础上，结合公知常识证据使用铜薄膜作为催化剂替代铜箔是本领域技术人员容易想到的，且现有证据也未表明铜薄膜作为催化剂和基底材料参与反应能够产生预料不到的技术效果。而使用纯铜靶材通过化学气相沉积法、物理气相沉积法、真空热蒸镀法、磁控溅射法、离子体增强化学气相沉积法或印刷法等将铜蒸镀在衬底上的方法属于本领域制备铜薄膜的常规选择。对于上述区别特征（3），在对比文件2公开了上述加热和降温温度的基础上，根据制备石墨烯的需要设置和微调生长的加热和降温温度范围属于本领域的常规技术手段，本领域技术人员可依据观测石墨烯的生长情况确定参数范围，不需要付出创造性的劳动。对于上述区别特征（4），由于氢气作为载气存在安全隐患等的诸多弊端，因而本领域技术人员容易想到使用惰性气体，如氩气和氮气作为载气代替氢气进行反应，以提供温和的反应条件，提高反应安全性，其能够制备获得石墨烯的技术效果是易于确认的。
由上可见，在对比文件2的基础上结合本领域公知常识从而得到权利要求1的技术方案对本领域技术人员而言是显而易见的，因此，权利要求1不具有突出的实质性特点和显著的进步，不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求2为权利要求1的从属权利要求，并进一步限定固体碳源的预处理方法。在CVD制备石墨烯领域，固态碳源需要进行加热升华为气态后生成石墨烯，基于此，在管式炉气流通入一端设置固态碳源，并通过加热方式使其升华，由载气将其带入衬底或催化剂区域实现石墨烯的生长是本领域的常规技术手段，本领域技术人员容易想到根据固态碳源的不同选择合适的加热温度范围，其技术效果是可以预料的。因此，在其引用的权利要求1不具备创造性的基础上，权利要求2也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求3为权利要求1的从属权利要求，对权利要求1作了进一步的限定。然而，对比文件2还公开了石墨烯在铜箔的两侧生长，上部石墨烯上旋涂薄的聚（甲基丙烯酸甲酯）（PMMA）后将其放入1.0M FeCl3溶液中腐蚀2h小时除铜，将PMMA/石墨烯薄膜放入去离子水中30分钟并重复该过程三次。稍后，通过目标基板从去离子水中取出薄膜，并在70℃真空条件下干燥1小时。最后，通过热丙酮除去PMMA层（参见第14656页2.2石墨烯转移）。可见，对比文件2中公开了转移石墨烯至目标衬底的方法。为了提高腐蚀效果而进行腐蚀前加热，以及为了去除铜箔而采用盐酸、异丙醇等常用清洗液清洗及烘干，均属于本领域的常规技术手段。同时，PDMS（聚二甲基硅氧烷）是本领域对于PMMA在石墨烯转移介质时的常规替换，基于硫酸铜和硫酸铵的金属腐蚀性质，用其代替氯化铁作为腐蚀液属于本领域的常规技术手段。因此，在其引用的权利要求1不具备创造性的基础上，权利要求3也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3、关于复审请求人的意见陈述
对于复审请求人答复第二次复审通知书时陈述的意见（具体参见案由部分），合议组认为：针对创造性缺陷补交提交的效果试验数据必须针对在原申请文件中明确记载且给出了相应试验数据的技术效果，如果申请日之后补充的试验数据欲证明的技术效果不属于专利原始申请文件公开的内容，也不属于现有技术，则在专利申请日之前并不能被本领域技术人员所获知，以这些实验数据为依据认定技术方案能够达到所述技术效果将有违专利先申请制原则，以此为依据判定本申请具备创造性对于公众来说是不公平的。就本申请而言，本申请原始申请文件中图12显示实施例五制备的石墨烯的扫描电子显微镜照片，但仅显示单一石墨烯岛的形貌，在无法证明所得石墨烯产品均一性的基础上，由此照片无法清晰明确地分辨所得石墨烯产品的层数和晶体形态。即对于实施例五所得产品，本申请说明书中未提供石墨烯领域常用的能够表征石墨烯层数和/或晶型的表征数据。因此，复审请求人补充提交的欲证明石墨烯层数和/或晶型表征的石墨烯的拉曼光谱、透射电镜（STEM）、选区电子衍射（SAED）（图（a）至图（d）），以及欲证明石墨烯尺寸的本申请图11和图12对应的500微米的SEM照片，所证明的技术效果超出了本申请原申请文件公开的范围，不能用作证明权利要求1的技术方案制备获得了具有均一性的大尺寸单晶双层石墨烯的依据。综上所述，对于复审请求人的主张，合议组不予支持。
根据上述事实和理由，合议组作出如下审查决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2017年11月09日对本申请作出的驳回决定。
如对本复审请求审查决定不服，根据专利法第41条第2款的规定，复审请求人可以自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。
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