[发明专利]一种氮铝共掺杂碳点薄膜激光防护材料及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种氮铝共掺杂碳点薄膜激光防护材料, 其特征在于，所述的激光防护材料为聚甲基丙烯酸甲酯中掺杂碳点的薄膜，所述的碳点为氮铝共掺杂的疏水碳点；所述薄膜中碳点的掺杂量为0.8%-4.5%，所述掺杂量为碳点的质量占薄膜总质量的百分比；所述薄膜的厚度为7.20~11.0微米；碳点的粒径为1-10纳米；

所述氮铝共掺杂碳点薄膜激光防护材料的制备方法，包括步骤：

将聚甲基丙烯酸甲酯溶于二氯甲烷中，加入氮铝共掺杂的疏水碳点的二氯甲烷分散液，充分分散混合均匀得到混合液，然后成膜得到氮铝共掺杂碳点薄膜激光防护材料；

所述氮铝共掺杂的疏水碳点的制备包括步骤：将单取代烷基胺与无水三氯化铝加入到苯类溶剂中，充分分散混合均匀，在130~190℃下回流热解；然后经冷却至室温、硅胶柱分离、真空干燥得到氮铝共掺杂的疏水碳点；

所述单取代烷基胺为己胺、庚胺、辛胺、壬胺、癸胺、十二胺、十四胺、十六胺或十八胺中的一种。

2.根据权利要求1所述氮铝共掺杂碳点薄膜激光防护材料，其特征在于，所述聚甲基丙烯酸甲酯的重均分子量为300000-400000。

3.根据权利要求1所述氮铝共掺杂碳点薄膜激光防护材料，其特征在于，所述薄膜中碳点的掺杂量为2-3%。

4.根据权利要求1所述氮铝共掺杂碳点薄膜激光防护材料，其特征在于，所述氮铝共掺杂碳点薄膜激光防护材料的制备方法中，包括以下条件中的一项或多项：

i、所述单取代烷基胺为十二胺；

ii、所述单取代烷基胺与无水三氯化铝的质量比为0.5:1~6:1；

iii、所述苯类溶剂为氯苯、溴苯、碘苯、邻二氯苯、间二氯苯或对二氯苯中的一种；所述单取代烷基胺的质量和苯类溶剂的体积比为0.05-0.5g/ml；

iv、所述回流热解温度为140℃；

v、所述回流热解时间为24~48小时。

5.根据权利要求1所述氮铝共掺杂碳点薄膜激光防护材料，其特征在于，所述氮铝共掺杂碳点薄膜激光防护材料的制备方法中，包括以下条件中的一项或多项：

i、混合液中，氮铝共掺杂的疏水碳点的浓度为0.23~1.35毫克/毫升；

ii、混合液中，聚甲基丙烯酸甲酯的浓度为25-30毫克/毫升；

iii、氮铝共掺杂的疏水碳点的二氯甲烷分散液中，氮铝共掺杂的疏水碳点的浓度为1.38-8.1mg/mL。

6.根据权利要求1所述氮铝共掺杂碳点薄膜激光防护材料，其特征在于，所述氮铝共掺杂碳点薄膜激光防护材料的制备方法中，聚甲基丙烯酸甲酯和氮铝共掺杂的疏水碳点的质量比为21-125:1。

7.根据权利要求1所述氮铝共掺杂碳点薄膜激光防护材料，其特征在于，所述氮铝共掺杂碳点薄膜激光防护材料的制备方法中，加入氮铝共掺杂的疏水碳点充分分散混合均匀后还包括超声除气泡的步骤，所述超声时间为10-30分钟。

8.根据权利要求1所述氮铝共掺杂碳点薄膜激光防护材料，其特征在于，所述氮铝共掺杂碳点薄膜激光防护材料的制备方法中，成膜温度为室温，成膜时间为24~48小时。

9.如权利要求1-8任意一项所述氮铝共掺杂碳点薄膜激光防护材料的应用，作为防护材料应用于激光防护。