[发明专利]光响应性偶氮苯接枝碳纳米管材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种光响应性偶氮苯接枝碳纳米管材料的制备方法，属于光、电及换能材料制备技术。制备过程包括：将多壁或单壁的碳纳米管加入到硝酸与硫酸混合酸酸化；酸化后的碳纳米管分散在SOCl₂溶液反应，获得具有酰氯功能基的碳纳米管；以对硝基苯甲酸与锌粉混合于氢氧化钠得到对二羧基偶氮苯，再与二氯亚砜混合在氯仿中得对4，4’酰胺直链烷基胺偶氮苯；将对4，4’酰胺直链烷基胺偶氮苯与酰氯功能基的碳纳米管加入四氢呋喃中，加热反应96h以上，分层去水、蒸发得糊状物，再将其分散氯仿中，经过滤、干燥制得具有光响应性偶氮苯碳纳米管。本发明制得光响应性偶氮苯接枝碳纳米管，具有溶解性与成膜性好、光学与电学性能可调控、微观排列有序化的特点。

主权项

1.一种光响应性偶氮苯接枝碳纳米管材料的制备方法，该方法其特征在于包括以下过程：1)碳纳米管酸化：将多壁或单壁的碳纳米管加入到硝酸与硫酸按3∶1的混合酸中，配制成0.02-0.05g/mL溶液，将其加热至沸腾状态下回流40-70min，过滤、洗涤至弱酸性，真空干燥48h；2)酰氯化碳纳米管制备：将步骤1)制得的酸化碳纳米管分散在SOCl2中配成0.008-0.012g/mL溶液在60-80℃反应40-56h，离心分离，倒出SOCl2，然后倒入无水150-300ml THF超声震荡，再离心，反复洗涤三次，产物在真空干燥器内干燥，获得具有酰氯功能基的碳纳米管；3)对4，4’酰胺直链烷基胺偶氮苯的制备：将对硝基苯甲酸与锌粉按质量比例为1.0∶1-1.8∶1与30-60％的氢氧化钠混合，在80～85℃回流反应24-36h，混合物用大量水稀释，再按与对硝基苯甲酸质量比为2.0∶1-5.0∶1加入锌粉，沉淀三天，得到对二羧基偶氮苯，用色谱柱分离，获得对二羧基偶氮苯，将对二羧基偶氮苯与二氯亚砜混合，回流反应12-18h，产物溶解在氯仿中，逐滴加入到0.1-0.2g/mL的R＝6，8，10或12的直链烷基二胺氯仿溶液中，反应1-2h，室温下，搅拌2-4h，收集沉淀，溶于三氟乙酸中，色谱柱分离，获得对4，4’酰胺直链烷基胺偶氮苯；4)将对4，4’酰胺直链烷基胺偶氮苯与酰氯功能基的碳纳米管按质量比8∶1-10∶1加入到120-160mL的四氢呋喃中于80-90℃氮气氛围下充分搅拌，反应96-120h，然后将混合物冷却至室温，倒入到120-160mL氯仿与100-140mL水的混合物中，经过充分搅拌混合，分层后将水层分离、蒸发，获得黑色糊状物，再将其分散到180-240mL的氯仿中，滤去不溶物，将滤液进行旋转蒸发除去大量氯仿，然后倒入丙酮中进行过滤，真空干燥，制得具有光响应性偶氮苯碳纳米管。