[描述]。
发明领域
本发明涉及一种在暴露于热和/或光时能够从亲水态转变成疏水态的包含氧化石墨的组合物。
发明背景
石墨是由sp2杂化碳芳族环的叠层组成的结晶碳同素异形体。石墨烯对应于这些纯单层中的一个或一些。石墨烯是化学惰性的，强度高，电导和疏水，且在过去几年中一直是许多研究项目的主题。
本领域中用于制备石墨烯的优选方法包括将石墨氧化成氧化石墨，随后进行氧化石墨还原成石墨烯的反应。在石墨氧化成氧化石墨期间，石墨中不同层之间的相互作用受到干扰，且含氧极性基团的引入使获得的氧化石墨亲水且以宏观薄片的形式可分散在水中。这些氧化石墨薄片的化学还原产生石墨烯薄片的悬浮液。例如，可以通过在100℃下用水合肼处理悬浮的氧化石墨24小时，通过将氧化石墨暴露于氢等离子体几秒钟，或通过暴露于强光脉冲例如氙闪灯(xenonflash)实现还原。然而，氧化石墨中已经存在的许多缺陷可能妨碍这种还原效果。因此，在还原后获得的石墨烯质量受到前体质量(氧化石墨)和还原反应的效率二者的限制。或者，石墨烯也可以通过热法产生。例如，通过快速加热(>2000°c/min)至1050°c，释放二氧化碳并除去氧官能团。将氧化石墨膜暴露于在355nm或532nm下发射的激光也已经显示以低成本生产优质石墨烯。
wo2011/072213公开了通过用紫外线，可见或红外辐射能量暴露氧化石墨来生产石墨烯的方法。该方法用于例如在光疗法，家庭目的和/或水脱盐中局部生热。显示，对于氧化石墨水溶液，由水对ir辐射的强吸收和由氧化石墨对ir光子的非常弱吸收防止氧化石墨转变成石墨烯。用532nm(7w，30hz)的激光辐射，氧化石墨转化成石墨烯，而在1064nm的波长的激光辐照下，没有观察到氧化石墨的还原。zhang等人，adv.opticalmater.2014,2,10-28和feng等人，appl.phys.lettt.,2010,96的出版物也报告在氧化石墨溶液的红外辐照下，没有观察到氧化石墨还原成石墨烯。
发明概述
本发明的一个目的是提供一种氧化石墨组合物，其在吸收由低成本激光器产生的热和/或光时，更具体地在红外辐照时可以有效地还原成石墨烯或石墨烯状结构。通过用热和/或光暴露氧化石墨组合物来制备石墨烯或石墨烯状结构的方法也是本发明的一个方面。
发现包含氧化石墨和红外吸收化合物的组合物导致暴露于热和/或光时有效形成化学惰性，强度高，导电和疏水的石墨烯或石墨烯状结构。
根据本发明，还提供了产生石墨烯或石墨烯状结构的方法，其包括将包含氧化石墨和红外吸收化合物的组合物暴露于热和/或红外光的步骤。与现有技术方法相比，本发明的方法不需要使用还原剂以将氧化石墨转化成石墨烯或石墨烯状结构，且消除由这种试剂污染石墨烯或石墨烯状结构和/或生成有毒副产物。此外，本文提供的技术是方便，成本有效的且从环境角度来看是有利的。
在从属权利要求中描述了本发明的优选实施方案。
发明详述
根据本发明，发现包含氧化石墨和红外吸收化合物二者的组合物可借助于用可见光和/或红外光辐照还原成石墨烯或石墨烯状结构。石墨烯状结构是指可能包含一些缺陷的石墨烯。亲水性氧化石墨的还原反应导致形成疏水石墨烯或石墨烯状结构。发现通过在氧化石墨中包含红外吸收化合物，可以实现以低功耗为特征的氧化石墨的有效还原。可见光是指约390nm至约750nm的电磁辐射，而红外光是指约750nm至约1400nm的电磁辐射。
通过在本发明的组合物中包含将吸收的光转化成热的红外吸收化合物，令人惊讶地发现实现氧化石墨有效还原成高质量的石墨烯或石墨烯状结构。该组合物主要对于红外激光，例如在830nm或1064nm下发射的激光和/或对于可见光，例如对于被ar激光(488nm)或fd-yag激光(532nm)暴露敏感。
氧化石墨优选为薄片的形式。薄片优选具有200至2000纳米的直径；更优选400至1500纳米的直径；和最优选600至800纳米的直径。薄片的平均厚度可以在1和50nm之间。本发明的组合物中的氧化石墨的量优选为0.05mg/m2至10mg/m2；更优选0.1mg/m2至5mg/m2；最优选50mg/m2至2g/m2。
氧化石墨可以分散在液体介质中，例如水溶液或包含一种或多种有机溶剂的溶液。适合用于分散氧化石墨的液体介质包括但不限于水基介质例如水；包括水和醇如乙醇的水溶液(例如乙醇可以以10-90%，优选20-80%，更优选30-70%或40-60%的量存在，且最优选约50%的量的乙醇)；聚乙二醇(peg)在水中的溶液(例如在水中约1%至约10%，例如约1，2，3，4，5，6，7，8，9或10%peg)；其它醇如甲醇，异丙醇等，或其它极性液体如乙腈，二甲基亚砜等。溶液中的氧化石墨的浓度优选为约0.1mg/ml(或甚至更少)至约10mg/ml(或更多)范围，更优选约1mg/ml至约8mg/ml范围，且最优选2至6mg/ml范围。
本发明的组合物包括吸收可见和/或红外(ir)辐射光并将吸收的能量转化为热量的一种或多种红外吸收化合物。红外吸收化合物(在本文中也称为ir吸收化合物)优选为红外染料(ir染料)或红外颜料(ir颜料)，最优选ir染料。更优选地，ir染料是有机红外吸收染料并且优选为水分散性的，更优选自分散(不加入表面活性剂)或包封的，并且优选作为水性分散体加入到组合物中。ir染料优选包括也称为“发色部分”的共轭体系。发色部分在红外区域具有其主要吸收，即具有750-1500nm范围，优选750nm-1250nm范围，更优选750nm-1100nm范围，且最优选780nm至900nm范围的波长的辐射。发色基团优选在红外区域具有其最大吸收。ir染料优选吸收830nm的激光。在一个具体的实施方案中，ir染料可以通过例如一个或多个共价键键合到氧化石墨烯。
红外染料的合适实例包括但不限于聚甲基吲哚鎓，金属络合物ir染料，吲哚菁绿，聚次甲基染料，克酮酸鎓(croconium)染料，花青染料，部花青染料，方酸菁染料，硫属吡喃亚芳基(chalcogenopyryloarylidene)染料，金属硫醇盐络合物染料，双(硫属吡喃)聚次甲基染料，氧化吲哚嗪染料，二(氨基芳基)聚次甲基染料，中氮茚染料，吡喃鎓染料，醌型染料，包括巴比妥酸基团的染料，醌染料，酞菁染料，萘酞菁染料，偶氮染料，(金属化)偶氮甲碱染料及其组合。us6515811第3列至第40列中公开的包含五个，七个或九个次甲基的花青染料在700-1200nm的波长区域内具有最大吸收；ep2722367[044]至[0081]中公开的具有化学结构a-b-c的红外染料和ep1093015和ep719304中公开的染料是优选染料。
花青染料是特别优选的。ep1614541和pct2006/063327中描述的在通过红外辐照或加热暴露之后强烈着色，从而形成可见图像的染料是特别感兴趣的。这种花青染料的实例在ep-a1142707第[143]段，ep-a1614541(第20页第25行至第44页第29行)，ep1736312(第[0014]至[0021]段)，ep1910082和wo2010/031758第6页至第35页中公开。后一申请公开了导致更高灵敏度且包含选自溴和碘的取代基的红外染料。
其它优选的ir染料是在ep2072570中公开的那些。这些红外染料具有根据下式的结构元素：
其中，
b表示氢，卤素或一价有机基团；
y和y'独立地表示-ch-或-n-；
rx和rx'独立地表示氢，任选取代的烷基或芳基或表示形成环的必要原子；和
*表示与红外染料的其余部分的连接位置。
一价有机基团优选表示任选取代的烷基，芳烷基或芳基，-ora，-srb，-so2rb，-nrbrc，-nrb(so2rd)或–nrb(co2re)，其中ra和rc表示任选取代的芳基；rb表示任选取代的烷基，芳烷基，芳基或杂芳基，rd表示任选取代的烷基或芳基或-nri1ri2，其中ri1和ri2独立地表示氢，任选取代的烷基或芳基，且re表示任选取代的烷基。ep2072570的[0025]中给出了合适染料的具体实例。
在ep1736312的[0017]至[0025]中公开的ir染料也是优选的，其中至少一个基团通过暴露于ir辐射或热量诱导的化学反应而转化成更强的电子供体的基团。其它优选的ir染料是包括吸电子基团的n-中位取代的花青，部花青或氧杂菁染料并具有根据下式之一的结构元素，如wo2009/080689中所公开：
其中，
a表示氢，卤素，-nr1-co-r2或-nr1–so2r3；
r1表示氢或任选取代的烷基或(杂)芳基，so3-，coor4或与r2或r3一起形成环结构；
r2和r3独立地表示任选取代的烷基或(杂)芳基，or5，nr6r7或cf3；
r5表示任选取代的烷基或(杂)芳基；
r6和r7独立地表示氢，任选取代的烷基或(杂)芳基，或一起形成环结构；
ry和ry’独立地表示氢，任选取代的烷基或表示形成任选取代的环结构的必要原子，优选任选取代的5元或6元环；最优选任选取代的5元环；
且*表示与ir染料的其余部分的连接位置。
更优选地，a表示–nr8-co-oc(ch3)3;-nr8-so2-cf3或–nr8-so2-c6h4-r9，其中r8和r9独立地表示氢或烷基。例如-nch3-co-oc(ch3)3-，-nch3-so2-cf3或-nch3-so2-c6h4-ch3是特别优选的基团。wo2009/080689的第18页第1行至第21页第5行和第26页第5行至第33页第10行公开了具体的染料。例如，根据下式的染料是特别优选的：
其中，
a和ry以及ry’如上所定义；
t和t’独立地表示一个或多个取代基或一个成环的环(annulatedring)例如一个或多个任选取代的5元或6元环；
z和z'独立地表示-o-，-s-，-cr10r11c-或–ch=ch-
其中r10和r11独立地表示烷基或芳基；优选r10和r11独立地表示烷基；最优选r10和r11独立地表示甲基或乙基；
rz和rz’独立地表示任选取代的烷基；优选甲基，乙基或so3-取代的烷基，例如-c2h4-so3-，-c3h6-so3，-c4h8-so3-或-c5h10-so3-；
x-使染料中性；优选x-表示卤化物阴离子如cl-，br-或i-，磺酸根阴离子如ch3so3-，cf3so3-，对甲苯磺酸根，四氟硼酸根或六氟磷酸根阴离子。
合适的染料的具体结构包括：
本文提及的烷基优选为c1-c6-烷基，例如甲基；乙基；丙基；正丙基；异丙基；正丁基；异丁基；叔丁基；正戊基；1,1-二甲基-丙基；2,2-二甲基丙基或2-甲基-丁基。芳基优选为苯基，萘基，苄基，甲苯基，邻-、间-或对-二甲苯基，蒽基或菲基。苯基或萘基是最优选的。本文提及的杂芳基优选是被一个，两个或三个氧原子，氮原子，硫原子，硒原子或其组合取代的五元或六元环。实例包括吡啶基，嘧啶基，吡唑基，三嗪基，咪唑基，(1,2,3,)-和(1,2,4)-三唑基，四唑基，呋喃基，噻吩基，异噁唑基，噻唑基和咔唑基。
任选取代的5元或6元环优选表示芳基或杂芳基。
本文提及的芳烷基优选为包含1，2，3或更多个c1-c6-烷基的苯基或萘基。合适的芳烷基包括例如包含1，2，3或更多个c1-c6-烷基的苯基或萘基。
上述任选的取代基优选选自烷基如甲基，乙基，正丙基，异丙基，正丁基，1-异丁基，2-异丁基和叔丁基；酯，酰胺，醚，硫醚，酮，醛，亚砜，砜，磺酸酯或磺酰胺基团，卤素如氟，氯，溴或碘，-oh，-sh，-cn和-no2，和/或其组合。
ir颜料的合适实例包括有机颜料，无机颜料，炭黑，金属粉末颜料和荧光颜料。有机颜料的具体实例包括喹吖啶酮颜料，喹吖啶酮醌颜料，二噁嗪颜料，酞菁颜料，蒽素嘧啶(anthrapyrimidine)颜料，蒽嵌蒽醌(anthanthrone)颜料，阴丹酮颜料，黄烷士酮颜料，苝颜料，二酮吡咯并吡咯颜料，紫环酮颜料，喹酞酮颜料，蒽醌颜料，硫靛颜料，苯并咪唑酮颜料，异吲哚啉酮颜料，偶氮甲碱颜料和偶氮颜料。
在本发明的一个优选实施方案中，颜料具有亲水表面。表面的亲水性可以通过在颜料颗粒的表面上存在亲水基团如阴离子或非离子基团来形成。亲水表面可以通过化合物如亲水聚合物，反应性材料(例如硅烷偶联剂，环氧化合物，多异氰酸酯等)，表面活性剂(例如阴离子或非离子表面活性剂)或水溶性盐(例如磷酸盐)的表面处理，涂布或吸收来形成。典型的亲水聚合物是具有阴离子基团(例如羧酸，磺酸，膦酸，磷酸或其盐)或具有聚环氧烷基团(例如聚环氧乙烷)的聚合物或共聚物。水中的碳分散体例如cabojet200和水中的酞菁颜料分散体例如cabojet250(二者从cabot市售可得)是最优选的。具有表面处理的颜料的合适实例是在wo02/04210和ep1524112中描述的改性颜料。
颜料优选具有优选小于10μm，更优选小于5μm，且特别优选小于3μm的粒度。优选地，颜料分散在液体，优选水性液体中。这样的水性液体包括水和水与水可混溶的有机溶剂的混合物，所述有机溶剂例如为醇，例如甲醇，乙醇，2-丙醇，丁醇，异戊醇，辛醇，十六烷醇等；二醇，例如乙二醇；甘油；n-甲基吡咯烷酮；甲氧基丙醇；和酮例如2-丙酮和2-丁酮等。分散体优选包括使分散体稳定并防止颗粒聚结的一种或多种化合物。合适的分散剂是可溶于分散液体中的表面活性剂和/或聚合物。
组合物中的ir吸收化合物的量优选为至少4重量%，更优选至少6重量%，且最优选至少10重量%。在一个优选的实施方案中，组合物中的ir吸收化合物的量优选为5至50重量%，更优选8至40重量%，且最优选10至20重量%。这些量是相对于全部组合物。
该组合物还可以包含一种或多种另外的成分。例如，一种或多种粘合剂，聚合物颗粒例如消光剂和隔离剂，表面活性剂例如全氟表面活性剂，硅或二氧化钛颗粒或着色剂是众所周知的组分。
根据本发明，还提供了一种制备石墨烯或石墨烯状结构的方法，包括将包含氧化石墨和红外吸收化合物的上文公开的组合物直接用热或间接通过可见光和/或红外光优选近红外光暴露的步骤。优选地，在暴露步骤之前，将包含氧化石墨和红外吸收剂的上文公开的组合物施加到载体上并干燥。该组合物可以通过湿涂布或通过其它已知方法例如气相沉积，喷射或喷涂施加到载体上。在施加涂布溶液时，可以使用用于摩擦和/或刷涂涂层的辊。优选地，涂层即施加的组合物具有至多10μm，更优选至多5μm的厚度。或者，涂层优选具有0.01μm至1μm，更优选0.02μm至0.5μm，且最优选0.03μm至0.1μm的厚度。
可用于喷雾技术的喷雾喷嘴的实例是suj1型的空气辅助喷雾喷嘴，可在sprayingsystemsbelgium,brussels市售可得。喷雾喷嘴可以安装在喷嘴和接收基材之间50mm至200mm的距离。喷雾溶液的流速可以设定为7ml/min。在喷雾过程期间，可以在喷头上使用4.80x105pa范围的空气压力。该层可以在喷雾过程期间和/或在喷雾过程之后干燥。可用于喷射技术的喷射喷嘴的典型实例是喷墨喷嘴和喷阀喷嘴(valve-jetnozzles)。
本发明的组合物可以直接用热，例如借助于热头，或间接通过红外光，优选近红外光暴露。优选地，该组合物成像暴露(image-wiseexposed)，在暴露区域产生疏水性石墨烯。红外光被如上所述的ir光吸收化合物转化为热量。提供合适光波长的任何光源都可以用于本发明的实践中。本发明的组合物可以例如借助于led或红外激光器暴露于红外光。优选地，用于暴露的光是发射具有在约700至约1500nm范围内的波长的近红外光的激光器，例如半导体激光二极管，nd:yag或nd:ylf激光器。激光功率由激光束的像素停留时间决定，其由光斑直径(最大强度1/e2下的现代制版机的典型值：10-25μm)，扫描速度和暴露装置的分辨率(即每单位线性距离的可寻址像素的数量，通常以每英寸点数或dpi表示；典型值：1000-4000dpi)确定。激光辐射的功率优选在约1瓦(w)至约10w的范围内，优选在约2w至约9w的范围内，更优选在约3w至约8w的范围内，即约1，2，3，4，5，6，7，8，9或10w。频率(即每秒循环次数，“赫兹”或“hz”)优选在约10至约50hz的范围内，更优选约20至约40hz，且最优选约30hz。这取决于本领域技术人员适应上述相互依赖的变量，即波长，功率和频率。
载体可以是透明的聚合物载体，例如透明的轴向拉伸的聚酯载体。合适的透明的聚合物载体包括乙酸丙酸纤维素或乙酸丁酸纤维素，聚酯如聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚萘二甲酸乙二醇酯，聚酰胺，聚碳酸酯，聚酰亚胺，聚烯烃，聚氯乙烯，聚乙烯醇缩醛，聚醚和聚磺酰胺。透明的聚合物载体可以提供有亲水层，例如由与硬化剂如甲醛，乙二醛，聚异氰酸酯或水解的原硅酸四烷基酯交联的亲水性粘合剂获得的交联亲水层。亲水性粘合剂例如可以是亲水聚合物(共聚物)，例如乙烯醇，丙烯酰胺，羟甲基丙烯酰胺，羟甲基甲基丙烯酰胺，丙烯酸，甲基丙烯酸，丙烯酸羟乙酯，甲基丙烯酸羟乙酯或马来酸酐/乙烯基甲基醚共聚物的均聚物和共聚物。
优选地，载体是金属载体例如铝或不锈钢。载体也可以是包含铝箔和塑料层的层压物，例如聚酯膜。优选地，载体是铝，更优选粒化和阳极氧化铝。铝优选通过电化学粒化来粒化，且优选借助于采用磷酸或硫酸/磷酸混合物的阳极氧化技术来阳极氧化。铝的粒化和阳极氧化的两种方法在本领域中是非常众所周知的。可以对粒化和阳极氧化的铝载体进行后处理以改进其表面的亲水性质。
该载体可以提供有一个或多个所谓的底漆或底层，其改进了其它层与载体，或包含染料或颜料的防光晕层的粘合性，所述染料或颜料吸收通过一个或多个光吸收层的任何光。用于该目的的有用的底层在照相领域中是众所周知的，并且包括例如偏二氯乙烯的聚合物如偏二氯乙烯/丙烯腈/丙烯酸三元共聚物或偏二氯乙烯/丙烯酸甲酯/衣康酸三元共聚物。通常，底层具有不超过2μm的干厚度或优选不超过200mg/m2。
为了保护涂布组合物的表面，特别是防止机械损伤，还可以任选地施加保护层。保护层通常包含至少一种水溶性聚合物粘合剂，例如聚乙烯醇，聚乙烯吡咯烷酮，部分水解的聚乙酸乙烯酯，明胶，碳水化合物或羟乙基纤维素，并且可以以任何已知的方式例如由水溶液或分散体生产，如果需要，所述水溶液或分散体可以包含少量，即基于用于保护层的涂布溶剂的总重量小于5重量%的有机溶剂。保护层的厚度可以适当地为任何量，有利地至多5.0μm，优选0.05至3.0μm，特别优选0.10至1.0μm。
在一个具体的实施方案中，可以通过向涂布的组合物提供碱性水溶液和/或合适的溶剂，和/或胶溶液和/或通过用普通水或水性液体冲洗它来使暴露的组合物显影，其中所述涂布组合物的未暴露区域被除去。可以在显影步骤中使用的胶溶液通常是包含一种或多种表面保护化合物的水性液体，所述表面保护化合物能够保护组合物的成像区域免于污染或损坏。这种化合物的合适实例是成膜亲水聚合物或表面活性剂。胶溶液优选具有4至10，更优选5至8的ph。ep1,342,568中描述了优选的胶溶液。
显影步骤可以与机械摩擦结合，例如通过旋转刷子。在显影步骤期间，优选也除去存在的任何水溶性保护层。具有碱性水溶液的显影步骤之后可以进行冲洗步骤和/或上胶步骤。
如果需要，涂布的组合物可以用本领域已知的合适的修正剂或防腐剂进行后处理。
本发明的组合物可以用作平版印刷版的涂层。此外这种转变也是绝缘-导电转变。因此，该原理可适用于制备柔性电子器件和其它导电材料。
实施例
1.载体的制备
通过在70℃下用包含34g/lnaoh的水溶液喷雾6秒来将0.3mm厚的铝箔脱脂并用脱矿物水冲洗3.6秒。然后箔在8秒期间使用交流电在包含15g/lhcl，15g/lso42-离子和5g/lal3+离子的水溶液中，在37℃的温度和约100a/dm2的电流密度(约800c/dm2的电荷密度)下电化学粒化。之后，通过在35℃下用包含6.5g/l氢氧化钠的水溶液蚀刻5秒使铝箔去污并用脱矿物水冲洗4秒。随后，在包含145g/l硫酸的水溶液中在57℃的温度和250℃/dm2的阳极电荷下，将箔在10秒期间进行阳极氧化，然后用脱矿物水洗涤7秒，并在120℃下干燥7秒。
由此获得的载体(载体s-00)的特征在于表面粗糙度ra为0.45-0.50μm(用干涉仪nt3300测量并具有约3.0g/m2的阳极重量(重量分析))。
2.试验样品ts-00至ts-03
试验样品ts-00至ts-03通过借助于半自动涂布设备分别将涂布溶液施加到上述载体s-00上和pet基材上来产生。涂布溶液以34μm的湿涂层厚度施加，然后在60℃下干燥3分钟。表1中指示每种成分的干涂层重量(mg/m2)。
涂布溶液包含溶于水的表1中定义的成分。
表1：涂布组合物的干涂层重量。
*：涂层中的活性成分
(1)氧化石墨的水性分散体；从graphenea市售可得；
(2)表面活性剂，从merckkgaa市售可得；
(3)聚苯乙烯磺酸；
(4)参见表2；
表2：试验样品ts-00至ts-03
(1)ir-01：水中的分散体；可以通过例如ep2072570中公开的众所周知的合成方法制备；
(2)ir-02：水中的分散体，合成如wo2009/080689，实施例15；preparationofd-09，第48页中所述：
(3)cab-o-jet300，15%：炭黑；从cabotcorporation市售可得；
3.氧化石墨涂层的视觉外观
通过观察(i)涂层的均匀性，(ii)氧化石墨的过度集中黑暗区域的水平和(iii)基材上的未涂布区域的水平测定涂层的视觉评价。采用1(=不良涂层外观)至5(=优异涂层外观)的范围的量度。评价结果在表3中给出。
表3：al载体s-00和pet载体上的氧化石墨涂层的视觉评价。
*
1=不均匀的涂层，包括高水平的未涂布区域和高水平的过度集中的区域；
2=不均匀的涂层，包括许多未涂布的区域和许多过度集中的区域；
3=不均匀至均匀的涂层，包括一些未涂布的区域和一些过度集中的区域；
4=相当均匀的涂层，仅包括少数过度集中的区域；
5=完全均匀的涂层，均一着色(没有过度集中的区域)。
结果表明，参考试验样品和包括包含氧化石墨和红外吸收化合物的涂层的试验样品可良好涂布在al和pet载体二者上。
4.试验样品ts-00至ts-03的成像暴露
用可从eastmankodak公司市售可得的creotrendsetter，具有40w红外激光头(830nm)的制版机在一定范围的能量密度(300mj/cm2至200mj/cm2)下将试验样品ts-00至ts-03成像暴露。
试验了六种不同的辐照能量，以确定ir吸收化合物显示与其中不存在ir吸收化合物的参考试验ts-00相比氧化石墨向石墨烯或石墨烯状结构转变的改进的能力。转变的评价是可视的：氧化石墨呈现褐色，而暴露后获得的石墨烯/石墨烯状结构较暗(黑色)。视觉评价的结果在表4中给出。
表4：氧化石墨向石墨烯转变的评价
*：-：没有明显的氧化石墨向石墨烯/石墨烯状结构转变；
+：明显的氧化石墨向石墨烯/石墨烯状结构转变；
++：甚至更显著的氧化石墨向石墨烯/石墨烯状结构转变；
+++：优异的氧化石墨向石墨烯/石墨烯状结构转变。
结果显示，在较低的暴露能量(即200mj/cm2至240mj/cm2)下，不存在试验样品ts-00的明显的氧化石墨向石墨烯或石墨烯状结构转变，而在较高的暴露能量(即260mj/cm2至300mj/cm2)，出现明显转变。与参考试验样品ts-00相比，ir吸收化合物ir-01和ir-02(试验样品ts-01和ts-02)改进辐照质量。ir颜料cabojet-o-jet300(试验样品ts-03)也改进辐照质量，尤其是在较低的暴露能量220mj/cm2至240mj/cm2下。
此外，红外吸收化合物允许大操作窗口，由于在200-300mj/cm2范围的暴露能量下获得氧化石墨向石墨烯转变。