发明创造名称：一种通过研磨制备有机石墨烯的方法及有机石墨烯
外观设计名称：
决定号：200431
决定日：2020-01-13
委内编号：1F259300
优先权日：
申请（专利）号：201610296422.7
申请日：2016-05-06
复审请求人：成都新柯力化工科技有限公司
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：白璐
合议组组长：李玮
参审员：周洋
国际分类号：C01B31/04
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：评价一项权利要求的创造性时，应确定该权利要求技术方案相对于最接近的现有技术的区别技术特征，如果该区别技术特征是本领域的常规技术手段，则认为现有技术中给出了将该区别技术特征应用到最接近的现有技术以解决其存在的技术问题的启示，则该权利要求不具备创造性。
全文：
本复审决定涉及申请号为201610296422.7，发明名称为“一种通过研磨制备有机石墨烯的方法及有机石墨烯”。本申请的申请人为成都新柯力化工科技有限公司，申请日为2016年5月6日，公开日为2016年9月28日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2018年6月6日发出驳回决定，驳回了本申请，其理由是：相对于对比文件1（CN103382026A，公开日为2013年11月6日）结合本领域的常规技术手段，权利要求1-3所要求保护的技术方案是显而易见的，因此权利要求1-3不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定。驳回决定所依据的文本为：申请日2016年5月6日提交的说明书摘要，说明书第1-31段，2017年11月27日提交的权利要求第1-3项。驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种通过研磨制备有机石墨烯的方法，其特征在于，采用复合插层剂插层接枝，通过球磨机提供机械剪切力制备有机石墨烯，具体方法如下：
（1）将鳞片石墨与复合插层剂按质量比为1:（5-20）取出备用，其中，所述复合插层剂为有机活性剂、极性蜡、可溶性无机盐按照质量比1：2：（2-5）的比例混合而成的组合物，所述的有机活性剂为烷基三甲基铵盐型、烷基二甲基铵盐型、含氮的咪唑啉、吗啉类、三嗪类衍生物中的一种或几种混合物，所述的极性蜡为氧化聚乙烯蜡、氧化聚丙烯蜡、EVA蜡中的一种或几种混合物，所述的可溶性无机盐为可溶性盐酸盐、硝酸盐、硫酸盐、碳酸盐、铬酸盐、磺酸盐、磷酸盐中的一种或几种混合物；
（2）将所述复合插层剂加入到蒸馏水中加热混合均匀至可溶性无机盐完全溶解得到混合溶液，对所述混合溶液进行超声处理，设置超声功率为100-500KW，超声时间为2-24h，使所述复合插层剂充分渗入所述鳞片石墨层间，然后置于干燥箱中干燥2-10h至水分全部挥发，得到复合插层剂插层的鳞片石墨；所述的蒸馏水与鳞片石墨的质量之比为（5-20）:1；所述复合插层剂加入到蒸馏水中加热温度为40-80℃；
（3）再将复合插层剂插层的鳞片石墨放入球磨机中搅拌球磨5-20小时；
（4）将步骤（3）得到的球磨产物用蒸馏水常温洗涤3-5次，抽滤，烘干，得到表面接枝离子基团的有机石墨烯。
2. 根据权利要求1所述的一种通过研磨制备有机石墨烯的方法，其特征在于：所述球磨机为行星式球磨机，球磨机罐的材质为聚四氟乙烯、不锈钢或陶瓷，所使用的球磨介质的材质为氧化锆球、陶瓷、钢珠、玻璃或玛瑙球。
3. 一种有机石墨烯，其特征在于，由权利要求1-2任一项所述的通过研磨制备有机石墨烯的方法制备得到的有机石墨烯，所述有机石墨烯表面接枝了离子基团。”
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2018年8月27日向国家知识产权局提出复审请求，未对申请文件进行修改。复审请求人认为：（1）加入表面活性剂不仅仅是为了防止石墨烯团聚，而是为了使有机活性剂中的离子基团由于静电力作用与π键之间形成相互键接，从而使离子基团接枝在石墨层表面，得到有机石墨烯，本领域技术人员不能显而易见的想到要添加表面活性剂，也不能得到本申请选择的表面活性剂种类；（2）虽然本申请说明书中未记载极性蜡的相关作用，但说明书公开了制备得到的石墨烯具有优异的导电性和分散性，极性蜡作为一种冷凝后呈固态的分散剂，能够有效地将剥离的石墨烯片隔离并稳定，防止已剥离的石墨烯的团聚和层重叠。因此，本申请具备创造性。
形式审查合格后，国家知识产权局受理了该复审请求，于2018年9月6日发出了复审请求受理通知书，并将本案转送至原实质审查部门进行前置审查。
原审查部门在前置审查意见书中坚持驳回决定。
随后，国家知识产权局依法成立合议组对本案进行审查。合议组于2019年10月22日向复审请求人发出复审通知书，指出权利要求1-3相对于对比文件1和本领域常规技术手段的结合不具备创造性。
复审请求人于2019年10月28日提交了意见陈述书，未对申请文件进行修改。复审请求人认为：（1）加入表面活性剂不仅仅是为了防止石墨烯团聚，而是为了使离子基团接枝在石墨层表面，得到有机石墨烯，并非只能加入表面活性剂才能使石墨烯不团聚，本领域技术人员不能显而易见的想到添加表面活性剂，且选择本申请的表面活性剂种类；（2）本申请石墨烯具有优异的导电性和分散性；（3）虽然极性蜡不溶于水，但在加热和超声处理的条件下能够良好的与石墨烯结合，根据其性质和公知常识的记载，本领域技术人员能够显而易见的推断这一手段能够达到防止石墨烯团聚的技术效果。
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。
决定的理由
审查文本
复审请求人在复审阶段没有对申请文件进行修改，因此，本复审决定所针对的文本与驳回文本相同，为：申请日2016年5月6日提交的说明书摘要，说明书第1-31段，2017年11月27日提交的权利要求第1-3项。
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。
评价一项权利要求的创造性时，应确定该权利要求技术方案相对于最接近的现有技术的区别技术特征，如果该区别技术特征是本领域的常规技术手段，则认为现有技术中给出了将该区别技术特征应用到最接近的现有技术以解决其存在的技术问题的启示，则该权利要求不具备创造性。
关于权利要求1
权利要求1要求保护一种通过研磨制备有机石墨烯的方法。对比文件1公开了一种石墨烯的制备方法，包括：（1）使石墨与添加物发生插层反应，形成插层石墨，（2）由外界力作用剥离得到石墨烯。所用外界力包括粉体粉碎技术或超声剥离技术。所用的石墨为鳞片石墨或者石墨粉。所用的添加物选自卤素或者卤化物（即可溶性无机盐），优选选自碘、溴、氯化碘、溴化碘、氯化铁、三氯化铝、氯化铜、五氯化锑中的一种或几种的混合，所述添加物与石墨的质量比为0.2-10。所用的粉体粉碎技术是陶瓷粉碎工艺，优选是行星球磨工艺、高能球磨工艺、砂磨工艺、剪切磨工艺或气流粉碎工艺。行星球磨工艺或高能球磨工艺时间为1-100小时。在超声剥离技术中，所用的超声功率为50-800瓦，超声时间为15-60分钟（参见其说明书第[0004]-[0017]段）。实施例公开了将反应后的混合物进行搅拌、过滤、洗涤、干燥后得到石墨烯粉体（参见实施例1-13）。
权利要求1与对比文件1相比，区别在于：（1）采用复合插层剂，复合插层剂中还含有有机活性剂和极性蜡，限定了有机活性剂、极性蜡和可溶性无机盐的具体种类以及各组分比例，最终得到表面接枝离子基团的有机石墨烯；（2）先超声处理，干燥后球磨，对反应物混合方式和反应条件进行限定。
基于上述区别可以确定，权利要求1相对于对比文件1实际要解决的技术问题是得到表面接枝离子基团的有机石墨烯。
对于区别（1），根据本领域普通技术知识可知，为了充分发挥石墨烯的优良性质，并改善其成型加工型（如分散性和溶解性等），必须对石墨烯进行功能化。功能化就是通过共价或掺杂等方法，利用在合成过程中石墨烯表面产生的基团和缺陷来改变石墨烯的一些性质，便于后续的研究和应用。可以通过非共价键作用（π-π相互作用、离子键以及氢键等）对石墨烯进行表面功能化来使其形成稳定的分散体系。石墨烯可以被表面活性剂，如聚乙二醇，十二烷基磺酸钠，壬基酚聚氧乙烯醚和十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）（即烷基三甲基铵盐型表面活性剂）等进行修饰改性，改善其溶解性及分散能力（参见《碳材料在超级电容器中的应用》，刘玉荣著，国防工业出版社，2013年1月第1版）。因此，本领域技术人员容易想到添加有机活性剂对石墨烯进行功能化，从而得到表面接枝离子基团的有机石墨烯。而烷基二甲基铵盐型、含氮的咪唑啉、吗啉类、三嗪类衍生物表面活性剂均是本领域常用的，本领域技术人员容易选择使用。对于极性蜡，在本申请的说明书中并未给出添加极性蜡作为复合插层剂组分的作用，根据本领域普通技术知识，上述极性蜡并不溶于水，则本领域技术人员无法预期其在液相剥离石墨制备石墨烯的过程中产生了积极的作用。而复合插层剂中各组分所选用的具体化合物的种类以及各组分比例是本领域技术人员根据实际需要利用本领域常规技术手段容易确定的。
对于区别（2），对比文件1已经公开了超声和球磨的剥离方式，在此基础上，选择将原料混合物先超声再球磨是本领域技术人员容易想到的。而反应的具体条件，例如反应物的混合方式，超声功率、时间、超声后置于干燥箱中干燥以及干燥的时间、以蒸馏水为溶剂、蒸馏水与石墨的质量比、加热混合以及加热温度、球磨的时间、洗涤的次数均是本领域技术人员利用本领域常规技术手段容易确定的。
因此，在对比文件1的基础上结合本领域常规技术手段得到权利要求1所要求保护的技术方案，对本领域技术人员来说是显而易见的，权利要求1不具备突出的实质性特点和显著的进步，不具备创造性，不符合专利法第22条第3款的规定。
关于权利要求2
权利要求2对权利要求1的方法进行了进一步的限定。对比文件1已经公开了球磨优选行星球磨工艺。聚四氟乙烯、不锈钢或陶瓷均是常用的球磨机罐的材质，氧化锆球、陶瓷、钢珠、玻璃或玛瑙也均为常用的球磨介质。因此，结合对其所引用的权利要求的评述，权利要求2不具备突出的实质性特点和显著的进步，不具备创造性，不符合专利法第22条第3款的规定。
关于权利要求3
权利要求3要求保护一种有机石墨烯。对比文件1公开了一种石墨烯（对比文件1公开内容如前所述），权利要求3与对比文件1的区别在于：由权利要求1-2任一项所述的方法制备得到，有机石墨烯表面接枝了离子基团。而权利要求1-2任一项所述的方法不具备创造性，且添加有机活性剂对石墨烯进行功能化，从而得到表面接枝离子基团的有机石墨烯是容易的（参见对权利要求1和2的评述），因此，权利要求3不具备突出的实质性特点和显著的进步，不具备创造性，不符合专利法第22条第3款的规定。
关于复审请求人陈述的意见
对于复审请求人在意见陈述书中陈述的理由，合议组经审查后认为：
（1）对于加入表面活性剂以使离子基团接枝在石墨层表面以得到有机石墨烯以及表面活性剂种类的选择，合议组已在对权利要求1的评述中引入证据：《碳材料在超级电容器中的应用》进行了评述。
（2）对比文件1中的石墨烯也具有良好的导电性和分散性，本申请说明书中仅给出了本申请和普通球磨石墨烯对比的数据，且对于分散性仅笼统地采用“高”或“低”的表述，而对比文件1中也先使石墨与添加物发生插层反应，且得到了分散性和导电性较好的石墨烯。没有证据表明本申请得到的石墨烯性能优于对比文件1中的石墨烯。
（3）复审请求人所述“极性蜡在加热和超声处理的条件下能够良好的与石墨烯结合”并无依据，这既非本领域的公知常识，在本申请的说明书中也未给出任何实验证据或实施例，因此，这一效果不能被接受。
因此，复审请求人的理由不能被接受。
根据上述事实和理由，合议组作出如下审查决定。
决定
维持国家知识产权局于2018年6月6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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