[发明专利]侧链含有咔唑的高分子/碳纳米管复合闪存材料及合成方法和用途

权利要求书

1.侧链含有咔唑的高分子/碳纳米管复合闪存材料，其特征在于它具有以下通式的化学结构：

其中R为碳纳米管；X为Cl或Br；n＝20-200。

2.根据权利要求1所述的侧链含有咔唑的高分子/碳纳米管复合闪存材料，其特征在于：所述碳纳米管为多壁碳纳米管或单壁碳纳米管。

3.如权利要求1所述的侧链含有咔唑的高分子/碳纳米管复合闪存材料的合成方法，其特征在于它包括如下步骤：

1)按碳纳米管∶强酸＝10g∶100-200mL，选取碳纳米管原料和强酸，将碳纳米管原料用强酸在80-90℃回流处理12-24h，抽滤洗涤干燥得到酸化的碳纳米管；

2)按步骤1)得到的酸化的碳纳米管∶二氯亚砜＝7.1g∶200-300mL，选取二氯亚砜，酸化的碳纳米管中加入二氯亚砜，在60-70℃反应12-24h，抽滤洗涤干燥得到酰化的碳纳米管；

3)按步骤2)得到的酰化的碳纳米管∶乙二胺＝6.9g∶100-150mL，选取乙二胺，酰化的碳纳米管中加入乙二胺，在100-120℃反应36-48h，抽滤洗涤干燥得到表面带有胺基的碳纳米管；

4)首先按步骤3)得到的表面带有胺基的碳纳米管∶2-溴异丁酰溴∶三氯甲烷＝5.6g∶4-6g∶80-100mL，选取2-溴异丁酰溴和三氯甲烷，将2-溴异丁酰溴分散在三氯甲烷中，得到含有2-溴异丁酰溴的氯仿溶液；

然后按步骤3)得到的表面带有胺基的碳纳米管∶三乙胺∶三氯甲烷＝5.6g∶3-4.2g∶100-150mL，选取三乙胺和三氯甲烷，将表面带有胺基的碳纳米管、三乙胺分散在三氯甲烷中；剧烈搅拌下加入含有2-溴异丁酰溴的氯仿溶液，在0℃-20℃下反应36-48h，抽滤洗涤干燥后，得表面带引发基团的碳纳米管；

5)侧链含有咔唑的烯类单体的制备：

按9H-咔唑-9-乙醇∶氢化钠∶对氯甲基苯乙烯∶四氢呋喃∶二乙醚＝20-30mmol∶30-50mmol∶20-30mmol∶50-80mL∶25mL-40mL，选取9H-咔唑-9-乙醇、氢化钠、对氯甲基苯乙烯、四氢呋喃和二乙醚；

先将9H-咔唑-9-乙醇和氢化钠溶解在干燥的四氢呋喃中，再加入对氯甲基苯乙烯，在50-60℃氮气保护反应12-24h；反应结束后蒸干四氢呋喃，得粗产品；用二乙醚对粗产品进行重结晶纯化，得侧链含有咔唑的烯类单体；

6)按表面带引发基团的碳纳米管∶溶剂∶催化剂∶阻活剂∶配体∶侧链含有咔唑的烯类单体∶甲醇＝1g∶5-15mL∶2-6mg∶0.6-1.5mg∶0.14-0.45mmol∶0.3-0.8g∶80-100mL，选取表面带引发基团的碳纳米管、溶剂、催化剂、阻活剂、配体、侧链含有咔唑的烯类单体和甲醇；

所述阻活剂为氯化铜或溴化铜；

将表面带引发基团的碳纳米管分散在溶剂中，在氩气气氛条件下分别加入催化剂、阻活剂、配体和侧链含有咔唑的烯类单体，继续通入氩气20-30min，在60-100℃下反应6-120小时；然后加入甲醇中止反应，抽滤用氯仿洗涤，室温下真空干燥，得到黑色的侧链含有咔唑的高分子/碳纳米管复合闪存材料。

4.根据权利要求3所述的侧链含有咔唑的高分子/碳纳米管复合闪存材料的合成方法，其特征在于：所述强酸为浓硫酸或浓硝酸。

5.根据权利要求3所述的侧链含有咔唑的高分子/碳纳米管复合闪存材料的合成方法，其特征在于：所述溶剂为二氯甲烷、甲苯或硝基甲烷。

6.根据权利要求3所述的侧链含有咔唑的高分子/碳纳米管复合闪存材料的合成方法，其特征在于：所述催化剂为氯化亚铜或溴化亚铜。

7.根据权利要求3所述的侧链含有咔唑的高分子/碳纳米管复合闪存材料的合成方法，其特征在于：所述配体为联二吡啶、五甲基二亚乙基三胺或1，1，4，7，10，10-六甲基三亚乙基四胺。

8.如权利要求1所述的侧链含有咔唑的高分子/碳纳米管复合闪存材料的应用：侧链含有咔唑的高分子/碳纳米管复合闪存材料作为闪存材料用于信息存储器件中。