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양성자성 용매 속에 화학식 3의 치환 카테콜 화합물의 염기성 용액을 형성하는 단계;상기 용액 속에서 상기 치환 카테콜 화합물을 중합하여 박막을 형성하는 단계;상기 박막을 100∼700℃의 불활성 분위기에서 환원하는 단계; 및상기 환원된 박막을 700∼2000℃에서 탄화하는 단계를 포함하는 헤테로원자 도핑 그래핀의 제조 방법:[화학식 3] 단, 화학식 3에서, R1은 티올, 아민, 니트릴, 알데히드, 황화수소, 이미다졸 및 아지드로 이루어지는 군에서 선택하는 작용기이고, R2는 수소, 히드록시 및 카르복시기 중에서 선택하는 작용기이다
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양성자성 용매 속에 화학식 4의 치환 카테콜 화합물의 염기성 용액을 형성하는 단계;상기 치환 카테콜 화합물을 중합하고 상기 용액에서 용매를 제거하여 분말을 형성하는 단계; 및상기 분말을 700∼2000℃에서 탄화하는 단계를 포함하는 헤테로원자 도핑 그래핀의 제조 방법:[화학식 4] 단, 화학식 4에서, R1은 티올, 아민, 니트릴, 알데히드, 황화수소, 이미다졸 및 아지드로 이루어지는 군에서 선택하는 작용기이고, R2는 수소, 히드록시 및 카르복시기 중에서 선택하는 작용기이다
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제 1항 또는 제 2항에 있어서 상기 치환 카테콜 화합물은 도파민인 것을 특징으로 하는 헤테로원자 도핑 그래핀의 제조 방법
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제 3항에 있어서, 상기 도파민의 양성자성 용매 용액은 도파민 농도가 1 mM~1000 mM인 것을 특징으로 하는 헤테로원자 도핑 그래핀의 제조 방법
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제 1항 또는 제 2항에 있어서 상기 탄화 단계는 10 mTorr 이하의 압력 하에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 헤테로원자 도핑 그래핀의 제조 방법
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제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 탄화 단계는 1000∼1500℃에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 헤테로원자 도핑 그래핀의 제조 방법
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제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 양성자성 용매는 물 또는 물과 유기 용매의 혼합 용매이고, 상기 용액의 pH는 4 내지 10인 것을 특징으로 하는 헤테로원자 도핑 그래핀의 제조 방법
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제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 양성자성 용매는 양성자성 유기 용매이고, 상기 용액은 pKa가 8 이상인 유기 염기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 헤테로원자 도핑 그래핀의 제조 방법
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제 8항에 있어서, 상기 염기성 양성자성 용매의 용액은 피페리딘, 에틸아민, 트리에틸아민, 메틸아민, 디메틸아민, 트리스(히드록시메틸)아미노메탄 및 이들의 혼합물 중에서 선택하는 유기 염기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 헤테로원자 도핑 그래핀의 제조 방법
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제 8항에 있어서, 상기 용액 내 상기 유기 염기의 양은 상기 치환 카테콜 화합물 몰 당량의 0
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제 1항에 있어서, 상기 중합하여 박막을 형성하는 단계는 상기 용액 속에 침지된 기재의 표면에서 이루어지며, 상기 기재는 고분자, 금속, 금속 산화물, 세라믹 및 12~16족 원소의 화합물로 이루어지는 군에서 선택하는 것을 특징으로 하는 헤테로원자 도핑 그래핀의 제조 방법
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금속 또는 금속 산화물의 기재를 도파민의 염기성 양성자 용매 용액 안에 담가 상기 기재 표면에 도파민의 중합체 박막을 형성하는 단계;상기 중합체 박막을 100∼700℃의 불활성 분위기에서 환원하는 단계; 및상기 환원된 박막을 700∼2000℃에서 탄화하는 단계를 포함하는 금속 또는 금속 산화물 표면을 개질하는 방법
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