The invention discloses a preparation method of a graphene quantum dot modified metal porphyrin nanotube and cadmium sulfide composite photosensitive sensing material. The invention first prepares tetraphenylporphyrin, then uses fuming sulfuric acid as sulfur source to prepare water-soluble tetrasulfonate phenylmanganese porphyrin, and grows tetrasulfonate phenylmanganese porphyrin nanotube on porous alpha alumina substrate, and thioacetamide and ethyl. Cadmium sulfide nanosheets were grown on the stems of phenylmanganese tetrasulfonate porphyrin nanotubes by hydrothermal method, and polydimethylsiloxane solution with graphene quantum dots was added to the surface of the composite materials. After removing the porous alpha alumina substrate, the composite materials of phenylmanganese tetrasulfonate porphyrin nanotubes/cadmium sulfide were preserved to play the protective role of supporting materials, thereby improving the sensing materials. The stability of the material and the conductivity of electrons.
【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯量子点修饰的金属卟啉纳米管-硫化镉复合光敏传感材料的制备方法
本专利技术涉及光敏传感材料领域，尤其涉及一种石墨烯量子点修饰的金属卟啉纳米管-硫化镉复合光敏传感材料的制备方法。
技术介绍
卟啉是一类具有诸多重要酶活性点的仿生性质的大π结构的化合物，也是自然界众多蛋白质和酶的活性中心，因具有独特的结构和优越的性质，被各领域广泛研究，卟啉纳米管具有较大的比表面积，可增强电信号，提高催化能力。生命体中卟啉多以水溶性形式存在，水溶性卟啉还可被用作DNA清除催化剂、光动力疗法光敏剂、废水处理催化剂和气体检测器等。硫化镉是典型的过渡金属硫化物，具有通过弱范德华力保持在一起的分层结构以及丰富的活性边缘位点，作为一种典型的半导体光电材料，硫化镉纳米片表面的悬空键、吸附类会形成缺陷和俘获态，会俘获电子和空穴，它在光吸收、光致发光、光电转换、光催化、传感器等方面有着广泛的应用前景。石墨烯量子点是石墨烯片段小到足以引起激子约束以及量子尺寸效应。通常情况下，石墨烯量子点的直径低于20nm。由于无机半导体量子点特殊和有趣的光学和电子特性，在过去的二十年中，吸引了大量的科研工作者的研...
【技术保护点】
1.一种石墨烯量子点修饰的金属卟啉纳米管‑硫化镉复合光敏传感材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1：四磺酸苯基卟啉的制备：将四苯基卟啉溶于二氯甲烷中，在氯化氢气氛下与溶有发烟硫酸的二氯甲烷反应，30‑40℃下搅拌回流0.5‑1.5 h，冷却至室温后在水中静置沉淀，抽滤，洗涤，得到粗四磺酸苯基卟啉，提纯，得到四磺酸苯基卟啉；步骤2：四磺酸苯基金属卟啉的制备：在105‑115℃下，将N，N‑二乙基甲酰胺，四磺酸苯基卟啉及金属氯化物的混合溶液在氮气气氛下反应6‑10h，待冷却至室温时，倾入水中，静置沉淀，过滤，洗涤，得到粗四磺酸苯基金属卟啉，提纯得到四磺酸苯基金属卟啉；步...
【技术特征摘要】
1.一种石墨烯量子点修饰的金属卟啉纳米管-硫化镉复合光敏传感材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1：四磺酸苯基卟啉的制备：将四苯基卟啉溶于二氯甲烷中，在氯化氢气氛下与溶有发烟硫酸的二氯甲烷反应，30-40℃下搅拌回流0.5-1.5h，冷却至室温后在水中静置沉淀，抽滤，洗涤，得到粗四磺酸苯基卟啉，提纯，得到四磺酸苯基卟啉；步骤2：四磺酸苯基金属卟啉的制备：在105-115℃下，将N，N-二乙基甲酰胺，四磺酸苯基卟啉及金属氯化物的混合溶液在氮气气氛下反应6-10h，待冷却至室温时，倾入水中，静置沉淀，过滤，洗涤，得到粗四磺酸苯基金属卟啉，提纯得到四磺酸苯基金属卟啉；步骤3：四磺酸苯基金属卟啉纳米管的制备：将预处理后的多孔α-氧化铝基板浸入四磺酸苯基金属卟啉/四氢呋喃混合溶液中，然后干燥，得到生长在多孔α-氧化铝基板上的四磺酸苯基金属卟啉纳米管；步骤4：四磺酸苯基金属卟啉纳米管/硫化镉复合材料的制备：将乙酸镉，硫代乙酰胺，去离子水以及生长在多孔α-氧化铝基板上的四磺酸苯基金属卟啉纳米管在聚四氟乙烯反应釜中，170-190℃下反应20-30h，离心，洗涤干燥，得到四磺酸苯基金属卟啉纳米管/硫化镉复合材料；步骤5：石墨烯量子点的制备：pH=9-11时，将氧化石墨溶液超声分散后转移至聚四氟乙烯反应釜中，210-230℃反应20-30h，抽滤，透析得到石墨烯量子点，50-70℃下真空干燥6-10h；步骤6：石墨烯量子点修饰的金属卟啉纳米管-硫化镉复合光敏传感材料的制备：将石墨烯量子点加入到聚二甲基硅氧烷溶液中，超声分散均匀，再将其滴加到四磺酸苯基金属卟啉纳米管/硫化镉复合材料上，室温下自然风干，得到生长在多孔α-氧化铝基板上的石墨烯量子点修饰的四磺酸苯基金属卟啉纳米管/硫化镉复合材料，浸入氢氧化钠溶液中以去除多孔α-氧化铝基板，洗涤，得到柔性的石墨烯量子点修饰的金属卟啉纳米管-硫化镉复合光敏传感材料。2.如权利要求1所述的一种石墨烯量子点修饰的金属卟啉纳米管-硫化镉复合光敏传感材料的制备方法，其特征在于，步骤1中，所述的四苯基卟啉的制备方法如下：在反应瓶中加入200-300ml丙酸，加热至微沸时，再加入5.1-10.2ml的苯甲醛和8-16g间硝基苯甲酸，机械搅拌3min至溶液澄清透明，加热升温至130℃回流，10min后通过恒压滴液漏斗滴加用30-60ml丙酸溶解的6.7-13ml新蒸吡咯，在0.5h内滴完，继续在回流状态反应2h，关闭热源，待温度下降到100℃时将反应液迅速转移至大烧杯中，逐渐冷却至室温，加入30-80ml乙醇，在冰箱冷藏室中静置过夜，抽滤，先用无水乙醇洗涤至滤液为无色，然后用热水洗涤，在60℃的真空烘箱中干燥5h，得到粗产物；再以200目的试剂级硅胶为吸附剂，以三氯甲烷为淋洗剂，收集第一纯紫色带，将淋洗液真空旋蒸，得到的产物进行二次硅胶柱层析，得到紫色晶体。3.如权利要求1所述的一种石墨烯量子点修饰的金属卟啉纳米管-硫化镉复合光敏传感材料的制备方法，其特征在于，步骤1中，反应开始前通氯化氢气体5-10min进行脱气；四苯基卟啉的添加量为20-50mg，溶解四苯基卟啉的二氯甲烷添加量为10-20ml，发烟硫酸的质量浓度为50%，添加量为1-3ml，溶解发烟硫酸的二氯甲烷添加量为5-18ml；洗涤用水洗2次，异丙醇洗3次；所述提纯方式为调节pH，具体如下：将粗四磺酸苯基卟啉溶解于100ml的去离子水中，加入无水碳酸钠调节pH至12，过滤，滤液在水蒸气浴上浓缩至干，然后用质量分数为8%的稀盐酸调节pH至4，过滤，滤液在水蒸气浴上浓缩至干，如此反复5次，在pH=6时，用正丁醇分4次萃取，静置5h分液，取上层紫红色正丁醇层，然后真空旋蒸得到紫红色晶体四磺酸苯基卟啉，保...
【专利技术属性】
技术研发人员：万军民，李况，胡智文，王秉，彭志勤，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33
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