[发明专利]单层石墨与富勒烯复合杂化材料及其制备方法和应用

权利要求书

1、一种单层石墨与富勒烯复合杂化材料，其特征在于它是以单层石墨材料和含氨基的富勒烯为原料通过化学缩合反应制备并且通过共价键连接而成，单层石墨和富勒烯的重量比为1～1.5:1；具体制备方法：

单层石墨与富勒烯在水和/或有机溶剂中溶解分散，再进行缩合反应，分离出产物，干燥得单层石墨和富勒烯杂化材料。

2、根据权利要求1所述的单层石墨与富勒烯复合杂化材料，其特征在于所述的单层石墨是指分子骨架由六边形晶格排列的单层石墨原子组成，且经过功能化而得到的含有丰富含氧基团的二维平面材料，其厚度分布在0.34到2nm之间，大小分布在10nm²到400μm²之间。

3、根据权利要求1所述的单层石墨与富勒烯复合杂化材料，其特征在于所述的富勒烯是功能化的C₆₀、C₇₀富勒烯的功能化产物；功能化产物指含有氨基、羧基和/或羟基中至少一种基团的富勒烯。

4、根据权利要求1所述的单层石墨与富勒烯复合杂化材料，其特征在于所述的有机溶剂是指甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮、乙酸乙酯、氯仿、苯、甲苯、二甲苯、氯苯、二氯苯、三氯苯、二甲亚砜、四氢呋喃、四氯化碳、N-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基甲酰胺中的一种或两种。

5、一种单层石墨与富勒烯C₆₀复合杂化材料的制备方法，其特征在于包括的步骤：

1)50-80℃下，单层石墨与二甲基甲酰胺和过量的二氯亚砜反应12-24小时，蒸出过量的二氯亚砜；

2)然后在三乙胺及无水氯仿中与含有氨基的C₆₀在避光氩气保护下反应24-120小时；

3)反应液倾入丙酮中，分离出固体产物，氯仿洗涤至不含氨基的C₆₀，用少量的水和丙酮各洗涤一次，室温下真空干燥24h，得单层石墨和富勒烯杂化材料。

6、根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于单层石墨、二氯亚砜和N，N-二甲基甲酰胺的重量比为100:60:1。

7、根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于单层石墨和含有氨基的C₆₀的重量比为1～1.5:1。

8、权利要求1所述的单层石墨与富勒烯复合杂化材料的应用，其特征在于该复合杂化材料用于电学、光学及力学领域的器件制造以及作为非线性光学材料和复合材料的纳米增强填料。