三重熔融卟啉二聚体共价功能化单壁碳纳米管非线性纳米杂化材料及其制备制造技术

本发明专利技术涉及三重熔融卟啉二聚体共价功能化单壁碳纳米管非线性纳米杂化材料及其制备，该非线性纳米杂化材料由三重熔融卟啉二聚体TFP共价键连在SWCNT的表面形成。与现有技术相比，本发明专利技术通过偶氮盐自由基加成反应将TFP共价键连在SWCNT表面，制备有机‑无机共价功能化纳米功能材料，而不是将这两类不同光学功能材料简单的物理混杂，所制得材料相对传统材料而言，不仅在纳秒可见光领域具备增强的非线性光学性能，而且可以在飞秒近红外领域将传统材料的饱和吸收转变为反饱和吸收，具有非常广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
三重熔融卟啉二聚体共价功能化单壁碳纳米管非线性纳米杂化材料及其制备
本专利技术属于有机-无机功能复合材料和军工强激光防护材料
，涉及一种三重熔融卟啉二聚体共价功能化单壁碳纳米管非线性纳米杂化材料及其制备。
技术介绍
自1960年基于激光原理的强光源专利技术以来，强激光技术作为现代高科技重要手段，已被广泛地应用于民用，军事和科技领域；而随着这类强激光装备的研发和实际运用，借助非线性光学研究强激光敏感材料，特别是对飞秒激光敏感的材料已经引起了人们极大的关注。目前超快飞秒激光技术已经在许多领域中，如材料的诊断，生物医学和微加工。然而，目前真正可实际应用的飞秒非线性光学功能材料却很少，因此研发与创制飞秒激光照射下甚至复杂激光照射下具有强非线性光学性能的光敏功能材料是目前国际上光学功能材料的研究热点之一。其中，大共轭生色团官能化碳基材料非线性光学吸收材料，由于它们协同增强的纳秒光限幅效应已被认为是纳秒强激光防护的重要材料之一，其研究和创制具有重要的科学意义和实用价值。SWCNT具备刚性的棒状结构和高度离域的电子体系，因而具备了特殊的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三重熔融卟啉二聚体共价功能化单壁碳纳米管非线性纳米杂化材料，其特征在于，其由三重熔融卟啉二聚体TFP共价键连在SWCNT的表面形成。/n

【技术特征摘要】
20200312 CN 20201017909001.一种三重熔融卟啉二聚体共价功能化单壁碳纳米管非线性纳米杂化材料，其特征在于，其由三重熔融卟啉二聚体TFP共价键连在SWCNT的表面形成。


2.如权利要求1所述的一种三重熔融卟啉二聚体共价功能化单壁碳纳米管非线性纳米杂化材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)取吡咯与硫光气反应制得二吡咯硫酮，然后采用双氧水氧化，接着对氧化产物用用NaBH4还原得到带有两个空缺的meso位的二吡咯烷；
(2)取步骤(1)得到的二吡咯烷与3，5-二叔丁基苯甲醛缩合，加入三氟乙酸催化，常温避光反应并用二氯二氰基苯醌还原脱氢，得到5，15-双-(3，5-二叔丁基苯基)卟啉；
(3)往5，15-双-(3，5-二叔丁基苯基)卟啉的四氢呋喃溶液中，加入事先锂化的对溴苯胺，过夜反应，分离得到5-(4-氨基苯基)-10,20-双-(3,5-二叔丁基苯基)卟啉；
(4)将5-(4-氨基苯基)-10,20-双-(3,5-二叔丁基苯基)卟啉的二氯甲烷溶液加热回流，再加入乙酸/乙酸酐混合物，反应冷却并中和后，继续加入醋酸锌的甲醇溶液反应过夜，得到5-(4-乙酰胺基苯基)-10,20-双-(3,5-二叔丁基苯基)卟啉；
(5)将5-(4-乙酰胺基苯基)-10,20-双-(3,5-二叔丁基苯基)卟啉的三氯甲烷溶液在超低温下稳定，再加入高碘化物双(三氟乙酸)碘苯，常温反应，继续在低温下加入硼氢化钠移除过量的双(三氟乙酸)碘苯，分离得到对称的三重连接熔融卟啉；
(6)再将对称的三重连接熔融卟啉溶解在乙醇溶液中，加入浓盐酸，通过薄层色谱监测在第二个新点产生时终止反应，分离纯化，得到不对称三重连接熔融卟啉TFP；
(7)再将纯化后的SWCNT加入邻二氯苯和N-甲基吡咯烷酮混合溶剂中超声，接着加入亚硝酸异戊酯和步骤(6)所制得的不对称三重连接熔融卟啉TFP，加热回流，即得到目的产物-三重熔融卟啉二聚体共价功能化单壁碳纳米管非线性纳米杂化材料。


3.根据权利要求2所述的一种三重熔融卟啉二聚体共价功能化单壁碳纳米管非线性纳米杂化材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，吡咯与硫光气的摩尔比为(0.15～0.2):(80-90)，反应在乙醚溶剂中进行，反应温度为0℃；
二吡咯硫酮与双氧水的摩尔比为40：(0.15-0.2)，双氧水氧化在甲醇溶剂中进行，反应温度为0℃；
氧化产物与硼氢化钠的摩尔比为1：(8-12)，硼氢化钠还原在乙醇溶剂中进行，反应温度为78℃。

【专利技术属性】
技术研发人员：张弛，伏露露，吴超，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海;31