一种石墨烯/聚吡咯甲烯三阶非线性光学复合材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种石墨烯/聚吡咯甲烯三阶非线性光学复合材料的制备方法，属于非线性光学材料的制备领域。该制备方法包括以下步骤：将二氯乙酰氯改性石墨烯和3‑酰基吡咯在酸性条件下混合后，再加入4‑烷氧基苯甲醛，反应得到石墨烯/聚吡咯甲烷复合材料；再对制备的石墨烯/聚吡咯甲烷复合材料进行醌化处理，制得所述石墨烯/聚吡咯甲烯三阶非线性光学复合材料。本发明专利技术制备的石墨烯/聚吡咯甲烯三阶非线性光学复合材料不仅能够均匀地分散在二氯甲烷、氯仿、甲苯等低沸点溶剂中，成膜性优良，而且具有较窄的光学带隙和较大的三阶非线性光学极化率，在光调制器、变频器和全光开关等领域具有广阔的应用前景。

Preparation of graphene / polypyrrole methylene three order nonlinear optical composite

The invention discloses a preparation method of graphene / polypyrrole methylene three order nonlinear optical composite material, which belongs to the field of preparation of nonlinear optical materials. The preparation method includes the following steps: two chloroacetyl chloride modified graphene and 3 acetyl pyrrole are mixed in acid condition, and then 4 alkanoxy benzaldehyde is added to obtain graphene / polypyrrole methane composite material, and then the prepared graphene / polypyrrole compound material is quinonated to produce the graphene. Polypyrrole methylene three order nonlinear optical composite. The Three Order Nonlinear Optical Composites of graphene / polypyrrole have not only dispersed in low boiling point solvents such as dichloromethane, chloroform and toluene, but also have good film formation, narrow optical band gap and larger three order nonlinear optical polarizability, in light modulator, frequency converter and all-optical switch. And other fields have broad application prospects.

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯/聚吡咯甲烯三阶非线性光学复合材料的制备方法
本专利技术属于非线性光学材料的制备领域，具体涉及一种石墨烯/聚吡咯甲烯三阶非线性光学复合材料的制备方法。
技术介绍
近些年来，三阶非线性光学共轭聚合物材料的研究引起人们的高度重视。同无机非线性光学材料相比，三阶非线性光学共轭聚合物材料具有非线性极化率大、易加工及分子设计简便等优点。科学家经过调研后发现，三阶非线性光学共轭聚合物材料将在光通讯用的光电调制器件、光计算用的神经网络、空间光调制器、光开关器件以及全光串行处理元件等许多方面得以应用。理论分析表明，具有较长共轭长度和较窄能带宽度的共轭聚合物是三阶非线性光学材料的首选材料。聚吡咯甲烯是一种新型的三阶非线性光学共轭聚合物材料，与其它共轭聚合物材料相比，具有较窄的能带宽度、较大的π电子离域性、较高的非线性极化率和超快的非线性光学响应，是最有希望实际应用的三阶非线性光学共轭聚合物之一。但是目前聚吡咯甲烯的合成路线和工艺尚不成熟，只有西安交通大学、浙江大学等少数高校和科研机构进行相关的研究工作，合成的聚吡咯甲烯衍生物只能溶于部分强极性有机溶剂、不易成膜、加工困难，另外，三阶非线性极化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种石墨烯/聚吡咯甲烯三阶非线性光学复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）将二氯乙酰氯改性石墨烯和3‑酰基吡咯加入到二氯甲烷中，超声分散，同时滴加浓盐酸，调控混合体系的pH值；（2）在N2保护下，将4‑烷氧基苯甲醛加入到步骤（1）制备的混合体系中，超声反应后，分离、浸泡、洗涤和干燥，得到石墨烯/聚吡咯甲烷复合材料；（3）利用四氯苯醌对步骤（2）制备的石墨烯/聚吡咯甲烷复合材料进行醌化处理，分离、洗涤和干燥后，得到石墨烯/聚吡咯甲烯复合材料，即为所述石墨烯/聚吡咯甲烯三阶非线性光学复合材料。

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯/聚吡咯甲烯三阶非线性光学复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）将二氯乙酰氯改性石墨烯和3-酰基吡咯加入到二氯甲烷中，超声分散，同时滴加浓盐酸，调控混合体系的pH值；（2）在N2保护下，将4-烷氧基苯甲醛加入到步骤（1）制备的混合体系中，超声反应后，分离、浸泡、洗涤和干燥，得到石墨烯/聚吡咯甲烷复合材料；（3）利用四氯苯醌对步骤（2）制备的石墨烯/聚吡咯甲烷复合材料进行醌化处理，分离、洗涤和干燥后，得到石墨烯/聚吡咯甲烯复合材料，即为所述石墨烯/聚吡咯甲烯三阶非线性光学复合材料。2.根据权利要求1所述的石墨烯/聚吡咯甲烯三阶非线性光学复合材料的制备方法，其特征在于：具体步骤如下：（1）称取0.05g二氯乙酰氯改性石墨烯和0.5~1.0g3-酰基吡咯分散在100mL二氯甲烷中，超声分散30~60min，同时滴加浓盐酸，调控混合体系的pH值为1~2；（2）在N2保护下，将1.0~2.5g4-烷氧基苯甲醛加入到步骤（1）制备的混合体系中，10~30℃超声反应4~8h；将二氯甲烷蒸干，得到黑色沉淀；用2mol/L的氨水浸泡12h；用去离子水淋洗滤饼至淋洗液为中性，再用乙醇淋洗滤饼至淋洗液为无色，80℃真空干燥24h，得到石...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宝铭，百梦弟，施明伟，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：福建,35