[发明专利]一种铂类配合物功能化的氧化石墨烯杂化材料及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于激光防护领域，具体涉及一种铂类配合物功能化的氧化石墨烯杂化材料及其制备方法和应用。

背景技术

随着激光技术的不断发展，激光已经在军事、医疗、测距、材料制备及加工等领域获得了广泛应用。但是随着高功率、短脉冲、变频激光器的大量出现，激光的破坏性已经成为了对人眼和一些重要的电子通讯设备及装置来说不可忽视的威胁。

光限幅是指当材料被激光照射时，在低强度激光照射下材料具有高的透过率，而在高强度激光照射下具有低的透过率。光限幅过程是利用光学材料的非线性吸收、非线性折射或者非线性散射等非线性光学特性来实现的。好的光限幅材料具有高的线性透过率以及低的光能量阀值、低的极限透过率以及快速的激光响应。因此，针对激光的破坏性，基于非线性光学原理，设计和制备具有响应快、波长范围宽的光限幅激光防护材料以及器件的研究已经引起了人们的高度重视。

目前关于光限幅材料的光限幅性能的研究工作大多是在液相基质中展开的，尽管对于解释其光限幅机理有着重要的理论意义，但液相物质因难以器件化而缺乏实用价值。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铂类配合物功能化的氧化石墨烯杂化材料及其制备方法和应用，旨在提供一种性能优良的光限幅材料，并制备光限幅性能薄膜，可以直接作为器件来实现其光限幅性能的实际应用。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种铂类配合物功能化的氧化石墨烯杂化材料，由铂类配合物和氧化石墨烯通过化学键或静电吸附得到；

所述铂类配合物具有式I或式II所示结构：

其中，R₁为含有氨基的基团；

其中，R₂为含有氮原子的基团，

R₃＝C_nH_2n+1，n为1～12，

所述R₂和R₃构成含有氮正离子的基团，

X^-为卤素负离子；

所述式I所示铂类配合物与氧化石墨烯之间形成酰胺键；

所述式II所示铂类配合物与氧化石墨烯之间存在静电吸附。

优选的，所述R₁包括含有氨基的脂肪族或芳香族基团。

优选的，所述R₂包括含有氮原子的脂肪族或芳香族基团。

本发明提供了一种铂类配合物功能化的氧化石墨烯杂化材料的制备方法，包括以下步骤：

将酰氯化的氧化石墨烯与具有式I所示结构的铂类配合物、二甲基甲酰胺和三乙胺混合，在保护气氛中进行反应，得到具有式I所示结构的铂类配合物功能化的氧化石墨烯杂化材料；

将氧化石墨烯与Na₂CO₃溶液反应，制备得到合有钠离子的氧化石墨烯胶体，然后将所述胶体与具有式II所示结构的铂类配合物超声反应，得到具有式II所示结构的铂类配合物功能化的氧化石墨烯杂化材料。

优选的，所述酰氯化的氧化石墨烯的制备方法包括以下步骤：

将氧化石墨烯、二氯亚砜与二甲基甲酰胺混合，回流反应，得到酰氯化的氧化石墨烯。

优选的，所述具有式I所示结构的铂类配合物的制备方法包括以下步骤：

将4，6-二苯基-2，2'-联吡啶铂氯配合物与反应物1在保护气氛中避光反应，得到具有式I所示结构的铂类配合物；

所述反应物1为R₁-≡。

优选的，所述具有式II所示结构的铂类配合物的制备方法包括以下步骤：

将4，6-二苯基-2，2-联吡啶铂氯配合物与反应物2在保护气氛中避光反应，得到具有式II所示结构的铂类配合物前驱体；

将得到的所述具有式II所示结构的铂类配合物前驱体与反应物3在保护气氛中回流反应，得到具有式II所示结构的铂类配合物；

所述反应物2为R₂-≡；

所述反应物3为R₃-X，X为卤素。

优选的，所述Na₂CO₃溶液的质量浓度为1.5～2.5％。

优选的，所述含有钠离子的氧化石墨烯胶体的pH值为7～8。

本发明提供了上述技术方案所述铂类配合物功能化的氧化石墨烯杂化材料或采用上述技术方案制备得到的铂类配合物功能化的氧化石墨烯杂化材料在光限幅性能薄膜中的应用。