一种光反应合成石墨烯的方法技术

技术编号:41529329 阅读:22 留言:0更新日期:2024-06-03 23:05
本发明专利技术公开一种光反应合成石墨烯的方法,属于石墨烯材料技术领域。本发明专利技术以单体1,2‑双(4‑吡啶基)丁二炔作为反应物,将其进行研磨,然后在汞灯光照条件下发生固相聚合反应,得到棕色固体,再将所得棕色固体使用二氯甲烷洗涤至无色澄清透明,经过超声和干燥后,得到石墨烯。与传统方法相比,本发明专利技术无需通过高压来压缩分子间距,避免了工艺过程繁杂、高压导致耗能大、仪器不易获得和生产成本高的问题。本发明专利技术制备方法简单、合成路线简捷、工艺过程可靠、生产耗能小、原料和仪器容易获得、生产成本低,适合规模化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于石墨烯材料,具体涉及一种光反应合成石墨烯的方法


技术介绍

1、石墨烯是一种由碳原子通过sp2杂化形成单层二维结构的高分子碳材料,具有优异的光学和电学等性能。随着合成方法和化学修饰的发展,得到石墨烯的方法分为自上而下和自下而上两种,主要包括电子束切割大块石墨烯、以及超高速剪切均质机剥离石墨烯片等。自上而下的缺点是难以提供均匀的超峡带宽度和原子精确的边缘,以及会产生不同的石墨烯混合物。相比之下,自下而上的策略利用合成化学所能提供的精度控制,使小分子前体构建成带。

2、目前,只有两种自下而上方法合成石墨烯:(1)表面生成芳基自由基和偶联形成低聚芳烃骨架聚合物,然后环脱氢生成石墨烯;(2)在溶液中形成低聚芳烃骨架聚合物,随后化学芳构化成石墨烯。在上述方法中,芳烃表面合成对纳米带结构能进行良好控制以获得特定的宽度和边缘功能化,但通常只能在非常特定的基板上少量生产并需要高成本的设备和超高真空等条件扫描探针显微镜来表征。相比之下,形成低聚芳烃骨架聚合物的固相合成可以产生大量的石墨烯,但通常需要使用过渡金属催化剂和使用化学氧化剂进行溶液氧化。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种光反应合成石墨烯的方法,其特征在于,以单体1,2-双(4-吡啶基)丁二炔作为反应物,将其进行研磨,然后在汞灯光照条件下发生固相聚合反应,得到棕色固体,再将所得棕色固体使用二氯甲烷洗涤至无色澄清透明,经过超声和干燥后,得到石墨烯。

2.根据权利要求1所述的光反应合成石墨烯的方法,其特征在于,所述汞灯光照条件下发生固相聚合反应的时间为48~50h。

3.根据权利要求1所述的光反应合成石墨烯的方法,其特征在于,所述单体1,2-双(4-吡啶基)丁二炔的制备方法,包括以下步骤:

4.根据权利要求3所述的光反应合成石墨烯的方法,其特征在于,步骤(1)中,所...

【技术特征摘要】

1.一种光反应合成石墨烯的方法,其特征在于,以单体1,2-双(4-吡啶基)丁二炔作为反应物,将其进行研磨,然后在汞灯光照条件下发生固相聚合反应,得到棕色固体,再将所得棕色固体使用二氯甲烷洗涤至无色澄清透明,经过超声和干燥后,得到石墨烯。

2.根据权利要求1所述的光反应合成石墨烯的方法,其特征在于,所述汞灯光照条件下发生固相聚合反应的时间为48~50h。

3.根据权利要求1所述的光反应合成石墨烯的方法,其特征在于,所述单体1,2-双(4-吡啶基)丁二炔的制备方法,包括以下步骤:

4.根据权利要求3所述的光反应合成石墨烯的方法,其特征在于,步骤(1)中,所述4-碘吡啶、四(三苯基膦)钯和碘化亚铜的质量比为1:0.2~0.5:0.04~0.08。...

【专利技术属性】
技术研发人员:胡飞龙冯海超米艳肖楷俊邹宇良
申请(专利权)人:广西民族大学
类型:发明
国别省市:

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