[发明专利]一种卟啉边缘共价熔融石墨烯非线性纳米杂化材料及其制备

权利要求书

1.一种卟啉边缘共价熔融石墨烯非线性纳米杂化材料，其特征在于，该纳米杂化材料中，2,3-二氨基卟啉和氧化石墨烯边缘的邻位双酮通过缩合反应形成吡嗪环；

该纳米杂化材料通过以下过程制备而成：

（1）取鳞片石墨依次通过浓硫酸、硝酸钠、高锰酸钾体系中进行氧化，反应结束后再加入双氧水，过滤、洗涤、干燥后，得到氧化石墨烯蓬松固体；

（2）取四苯基卟啉溶解在三氯甲烷溶液中，再加入事先溶解在甲醇溶液中的醋酸铜，搅拌反应，得到四苯基卟啉铜；

（3）取四苯基卟啉铜与过量硝酸锂，在醋酸和醋酸酐催化下发生反应，得到2-硝基-四苯基卟啉铜；

（4）将2-硝基-四苯基卟啉铜与4-氨基-1,2,4-三唑、以及过量的KOH在甲苯与乙醇的混合溶液中反应，柱层析法分离得到2-硝基-3-氨基-四苯基卟啉铜；

（5）将2-硝基-3-氨基-四苯基卟啉铜溶于三氯甲烷溶液中，再逐滴加入浓硫酸与三氟乙酸的混合物，快速反应后再搅拌倒入去离子水，接着分离得到脱掉铜离子的2-硝基-3-氨基-四苯基卟啉；

（6）将2-硝基-3-氨基-四苯基卟啉溶于二氯甲烷和甲醇溶液中，再加入10%钯碳，搅拌均匀后，继续加入硼氢化钠，在薄层色谱监控下反应，分离得到2,3-二氨基卟啉；

（7）取氧化石墨烯蓬松固体分散于无水DMF中，氮气鼓泡处理后再加入溶解在无水二氯甲烷中的2,3-二氨基卟啉，继续鼓泡，避光反应，洗涤，即得到目标产物卟啉边缘共价熔融石墨烯非线性纳米杂化材料；

步骤（1）中，鳞片石墨、浓硫酸、硝酸钠和高锰酸钾的添加量之比为500mg：（22-28）mL：（400-600）mg：（2-4）g；

整个氧化过程具体为：在冰浴条件下，鳞片石墨先在浓硫酸中搅拌15-25min，接着，在NaNO₃体系中搅拌反应0.5-1.5h，然后，加完高锰酸钾后，移除冰浴，反应体系恢复至常温后继续反应0.5-1.5h；

反应结束后，往反应体系中加入去离子水，再滴加过氧化氢，直至反应体系呈棕黄色；

步骤（7）中，反应在惰性气体保护下进行，反应时间为36-60h；

以10mg氧化石墨烯蓬松固体计，对应添加的2,3-二氨基卟啉由0.6~0.8mmol的2-硝基-3-氨基-四苯基卟啉制备得到；

所述2,3-二氨基卟啉的化学结构式如下：

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