一种利用液液界面聚合反应合成的厘米尺寸级石墨炔及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种利用液液界面聚合反应合成的厘米尺寸级石墨炔及其制备方法和应用。所述石墨炔膜的制备方法，包括如下步骤：将炔基单体溶解于有机溶剂中，得到有机相溶液；将铜离子和含氮配体溶解于水相溶剂中，得到水相溶液；将含有铜离子和含氮配体的水相溶液滴加到有机相溶液上层，形成具有两相溶液的反应体系后静置，即可得到厘米尺寸级别的石墨炔膜。本发明专利技术能够合成自支撑的大面积均匀连续的石墨炔膜，不需要基底支持，并且也不需将石墨炔膜从基底上剥离，避免了刻蚀基底对石墨炔产物性能的影响，可直接将石墨炔膜产物进行表征与应用，在光电化学、能源、催化、电子、生物医药和材料等领域应用前景广阔。

【技术实现步骤摘要】
一种利用液液界面聚合反应合成的厘米尺寸级石墨炔及其制备方法和应用
本专利技术属于电化学、材料
更具体地，涉及一种利用液液界面聚合反应合成的厘米尺寸级石墨炔及其制备方法和应用。
技术介绍
众所周知，碳原子可以通过sp、sp2和sp3三种杂化形式成键，根据其不同的杂化形式以及丰富的周期性特点可以获得多种碳的同素异形体。传统的碳材料包括，木炭、活性炭、天然石墨和天然金刚石等。新型碳材料包括，碳纤维、多孔碳、玻璃碳以及富勒烯、碳纳米管和石墨烯等明星碳材料。因为结构的不同，这些碳材料表现出迥异的物理化学性能。例如，sp3杂化的金刚石是自然界最硬的材料，是一种绝缘体；而sp2杂化的石墨是一种非常软的材料，是良好的导电体。石墨炔是一种主要有sp和sp2两种杂化形式的碳原子组成的二维碳材料。石墨炔因其独特的化学结构和物理特性，而在能源存储、催化和气体分离等领域具有广阔的应用前景。材料的制备将决定其未来，合成上的进展，也将极大地推动其性质和应用的研究，具有重要的意义。与石墨烯相比，石墨双炔的合成更具挑战性，这是因为石墨本身为标准状态下碳元素最稳定的同素异形体，其标准摩尔生成焓被定义为参考值0k本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备石墨炔膜的方法，其特征在于，包括如下步骤：S1. 将炔基单体溶解于有机溶剂中，得到有机相溶液；将铜离子和含氮配体溶解于水相溶剂中，得到水相溶液；其中，所述炔基单体选自三乙炔基苯、或其衍生物、或者选自含3个或4个4‑乙炔基苯基单元的炔基单体中的一种或几种；S2. 将含有铜离子和含氮配体的水相溶液滴加到有机相溶液上层，形成具有两相溶液的反应体系，在20～30℃的条件下静置6～8天，反应完毕后除去上层水相溶液，即可得到厘米尺寸级别的石墨炔膜。

【技术特征摘要】
1.一种制备石墨炔膜的方法，其特征在于，包括如下步骤：S1.将炔基单体溶解于有机溶剂中，得到有机相溶液；将铜离子和含氮配体溶解于水相溶剂中，得到水相溶液；其中，所述炔基单体选自三乙炔基苯、或其衍生物、或者选自含3个或4个4-乙炔基苯基单元的炔基单体中的一种或几种；S2.将含有铜离子和含氮配体的水相溶液滴加到有机相溶液上层，形成具有两相溶液的反应体系，在20～30℃的条件下静置6～8天，反应完毕后除去上层水相溶液，即可得到厘米尺寸级别的石墨炔膜。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述炔基单体选自1,3,5-三-（4-乙炔基苯基）苯、四（4-乙炔基苯基）甲烷或1,3,5-三乙炔基苯中的一种或几种。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述含氮配体选自亚烷基二胺配体、吡啶和哌啶中的一种或几种。4.根据权利要求1所述的方...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑治坤，叶晓军，刘卫，郑治雪，李忠亮，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：广东,44