【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于石墨烯纳米带功能材料领域，具体涉及一种氮杂非交替纳米带材料及其制备方法与应用。
技术介绍
1、石墨烯纳米带凭借其独特的光电磁性质，在高自旋材料、导电纳米线和半导体器件等领域具有广阔应用前景。研究发现，石墨烯纳米带的光电磁性质受其边缘结构、长度、宽度、杂原子掺杂以及缺陷结构(四元环、五元环、七元环和八元环等)等变量的影响。因此，合成结构准确的石墨烯纳米带以及研究其结构与性能之间的关系具有重要的意义。在报道的合成方法中，有机溶液合成法能可控合成原子级精度的石墨烯纳米带，可以准确剪裁其分子结构、电子结构，且可以检测溶液加工性能、能级、吸收以及半导体性能等光电性质。基于此方法制备的各种长度、各种维度、各种功能以及各种杂原子掺杂的石墨烯纳米带被相继报道。其中，可溶解的超长氮杂石墨烯纳米带的合成与性质研究最为广泛。
2、虽然可溶解的超长氮杂石墨烯纳米带得到快速发展，合成该类纳米带依然面临如下挑战：随着长度增加，大尺寸共轭中间体及其目标纳米带的分子间聚集增强，导致溶解性差、产率极低、分离提纯困难，甚至阻碍了其结构与性质表征。...
【技术保护点】
1.一种氮杂非交替纳米带材料，其特征在于，所述氮杂非交替纳米带材料具有以下式(I)所示的结构式：
2.根据权利要求1所述的氮杂非交替纳米带材料，其特征在于，所述碳原子总数为4-16的直链烷基选自正丁烷基、正戊烷基、正己烷基、正庚烷基、正辛烷基、正壬烷基、正癸烷基、正十一烷基、正十二烷基、正十三烷基、正十四烷基、正十五烷基、正十六烷基中的一种或多种；
3.根据权利要求1或2所述的氮杂非交替纳米带材料，其特征在于，所述氮杂非交替纳米带材料的结构式选自以下式(Ⅱ)中所示的一种或多种。
4.权利要求1-3中任意一项所述的氮杂非交替纳米带材料...
【技术特征摘要】
1.一种氮杂非交替纳米带材料，其特征在于，所述氮杂非交替纳米带材料具有以下式(i)所示的结构式：
2.根据权利要求1所述的氮杂非交替纳米带材料，其特征在于，所述碳原子总数为4-16的直链烷基选自正丁烷基、正戊烷基、正己烷基、正庚烷基、正辛烷基、正壬烷基、正癸烷基、正十一烷基、正十二烷基、正十三烷基、正十四烷基、正十五烷基、正十六烷基中的一种或多种；
3.根据权利要求1或2所述的氮杂非交替纳米带材料，其特征在于，所述氮杂非交替纳米带材料的结构式选自以下式(ⅱ)中所示的一种或多种。
4.权利要求1-3中任意一项所述的氮杂非交替纳米带材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述的氮杂非交替纳米带材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)具体为：在氮气环境下，将所述化合物1、k2co3和18-冠醚-6加入到装有dmf的三口瓶中，置于40～80℃反应1～3小时；后加入溴代烷烃，升温至60～120℃，反应6～12小时；冷却至室温后，调节ph至中性，用乙酸乙酯和饱和食盐水萃取，无水硫酸镁干燥，过滤收集有机相，旋干溶剂后得到粗产品；采用硅胶色谱柱提纯得到无色液体的所述化合物2；其中，所述化合物1、k2co3、18-冠醚-6、溴代烷烃的摩尔比为1.0∶2.0～4.0∶0.01～0.05∶2.0～4.0；和/或，
6.根据权利要求4所述的氮杂非交替纳米带材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)具体为：在氮气环境下，将所述化合物4、所述化合物3、钯催化剂加入到装有甲苯和k2co3(2m的水溶液)的三口瓶中，置于80～100℃反应5～8小时；冷却至室温后，用乙酸乙酯和饱和食盐水萃取，无水硫酸镁干燥，过滤收集有机相，旋干溶剂后得到粗产品；采用硅胶色谱柱提纯得到黄色固体的所述化合物5；其中，所述化合物4、所述化合物3、二(三苯基膦)二氯化钯的摩尔比为1.0∶2.0～4.0∶0.05～0.5；和/或，
7.根据权利要求4所述的氮杂非交替纳米带材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)具体为：在氮气环境下，将所述化合物7加入到thf溶剂中，置于0～10℃搅拌5～20分钟；然后，分批加入lialh4，自然升温至室温，反应6～9小时；将反应混合物倒入冰水中，再用乙酸乙酯和饱和食盐水萃取，有机相用无水硫酸镁干燥，过滤收集有机相，旋干溶剂后得到粗产品；将所得粗产品和所述化合物8加入到三氯甲烷和乙酸的混合溶液中...
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