[发明专利]锡卟啉轴向共价功能化还原氧化石墨烯的非线性光学材料及其制备方法

权利要求书

1.锡卟啉轴向共价功能化还原氧化石墨烯的非线性光学材料，其特征在于：所述材料包括RGO-SnTPP1或RGO-SnTPP2，均由金属锡卟啉和还原氧化石墨烯组成，所述金属锡卟啉以共价键修饰在还原氧化石墨烯表面，结构式为：

2.根据权利要求1所述的锡卟啉轴向共价功能化还原氧化石墨烯的非线性光学材料的制备方法，其特征在于：其中，所述化合物RGO-SnTPP1的制备方法，包括如下步骤：

步骤A1：将还原氧化石墨烯分散在高极性有机溶剂中，分散均匀后再加入对羟基苯甲醛，然后分批次加入氨基酸，进行1,3-偶极环化加成反应，反应结束后，产物经冷却、分离、干燥，得到黑色粉末状产物，即为对羟基苯甲醛经1,3-偶极环化加成共价功能化的还原氧化石墨烯；

步骤A2：超声下，将步骤A1所得产物和锡卟啉悬浮在有机溶剂X中，氮气保护下进行功能化反应，得到有机过渡金属锡卟啉轴向共价功能化的还原氧化石墨烯纳米杂化光敏功能材料RGO-SnTPP1。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤A1中，所述的还原氧化石墨烯、对羟基苯甲醛和氨基酸的质量比为1:4:20；所述的高极性有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺和邻二氯苯；所述的氨基酸为甘氨酸、N-十六烷基甘氨酸或肌氨酸。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤A1中，所述的1,3-偶极环化加成反应的温度为145-185℃，反应时间为5-8天。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤A2中，所述的锡卟啉为5,10,15,20-四苯基二氯锡卟啉，所用溶剂X为吡啶、2-甲基吡啶和4-甲基吡啶；步骤A1所得产物与锡卟啉的质量比为0.43:1；所述的功能化反应的反应温度为80-150℃，反应时间为12-48h。

6.根据权利要求1所述的锡卟啉轴向共价功能化还原氧化石墨烯的非线性光学材料的制备方法，其特征在于：其中，所述化合物RGO-SnTPP2的制备方法，包括如下步骤：

步骤B1：将亚硝酸钠和对氨基苯酚按比例溶于去离子水中后，置于冰水浴中；在搅拌下加入酸调节pH至1-2，得芳基重氮盐溶液；然后将上述芳基重氮盐溶液滴加入含有还原氧化石墨烯的水溶液中，进行自由基加成反应；反应结束后将产物过滤，洗涤，即得对氨基苯酚经自由基加成共价功能化的还原氧化石墨烯；

步骤B2：超声下，将步骤B1所得产物和锡卟啉悬浮在有机溶剂X中，氮气保护下进行功能化反应，得到有机过渡金属锡卟啉轴向共价功能化的还原氧化石墨烯纳米杂化光敏功能材料RGO-SnTPP2。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤B1中，所述亚硝酸钠和对氨基苯酚的质量比为1.02:1；所述的功能化反应的酸为36.0-38.0％盐酸和95.0-98.0％硫酸。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤B1中，所述自由基加成反应为：先在冰浴下搅拌3-8小时，然后撤去冰浴，再在室温下反应9-40小时；所述过滤是将反应混合物通过0.45μm尼龙膜过滤，所述洗涤为分别使用去离子水、乙醇和丙酮除去过量的重氮盐和杂质。

9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤B2中，所述的锡卟啉为5,10,15,20-四苯基二氯锡卟啉，所述反应的溶剂X为吡啶、2-甲基吡啶和4-甲基吡啶，步骤B1所得产物与锡卟啉的质量比为0.43:1；所述的功能化反应的反应温度为80-150℃，反应时间为12-48h。

10.根据权利要求1所述的锡卟啉轴向共价功能化还原氧化石墨烯的非线性光学材料，其特征在于，在532nm、4ns激光辐照下，RGO-SnTPP1和RGO-SnTPP2的归一化透过率分别达到0.67和0.54。