[发明专利]一种新型三维碳炔类全碳材料及其制备方法

权利要求书

1.一种新型三维碳炔类材料及其制备方法，包括如下步骤：以四乙炔基碳为聚合前体，在四氢呋喃（THF）、正己烷及吡啶的混合溶液中，通过铜催化偶联反应制备具有类似金刚石骨架结构的三维碳炔类材料薄膜。

2.按权利要求1所述的新型三维碳炔类材料，其特征在于：所述材料是由SP3碳原子以及丁二炔键相连构成的类似金刚石骨架结构的三维碳炔类材料，材料中含有大量的SP3杂化碳原子和丁二炔键。

3.按权利要求1或2所述的新型三维碳炔类材料，其特征在于：以四乙炔基碳为聚合前体，所述的溶剂为正己烷、THF及吡啶的混合溶剂，其中THF和正己烷可以仅存在一种，同时吡啶亦可用其他碱性溶剂如三乙胺，四甲基乙二胺等部分或全部替代。

4.按权利要求1-3任一所述的新型三维碳炔类材料，其特征在于：所述的铜催化剂可以是铜粉，含铜离子的粉末，铜片，铜箔或是表面覆盖铜的任意稳定基底。

5.按权利要求1-4任一所述的新型三维碳炔类材料，其特征在于：所述反应在惰性气体（氩气或氮气等）保护下进行；所述的单体四乙炔基碳与催化剂基底的面积比例关系为0.01-1 mg/cm²；四乙炔基碳与所述的混合溶剂的体积关系为0.01-1 mg/mL；反应温度为40-90 ^oC；反应时间为1-7天。

6.按权利要求1-5任一所述的新型三维碳炔类材料，其特征在于：所述材料的晶体结构是三维类金刚石结构，宏观表现形式是超薄柔性薄膜或粉末，并具有一定的自支撑能力。

7.按权利要求1-6任一所述的新型三维碳炔类材料，其特征在于：材料可直接或间接用于能源器件（金属离子电池、电容器等）、催化（氧还原、析氢等）、材料（环保、储能等）、以及半导体等领域。