[发明专利]一类富含羰基、硫酮及硒砜官能基团的二维富碳材料制备方法及其应用

摘要

本发明公开了一类富含羰基（碳氧双键）、硫酮（碳硫双键）及硒砜（碳硒双键）官能基团的二维富碳材料制备方法及其应用，属材料应用领域。该类材料由含有羰基、硫酮及硒砜官能基团的共轭六元环以及炔键构成，上述共轭六元环的1,4位被羰基、硫酮或硒砜官能团取代，2,3,5,6位与炔键相连，相邻六元环之间存在两个炔键，构成高度共轭的二维平面骨架结构。其制备方法主要包含以下步骤：以四炔基取代的对苯醌等材料为聚合前体，在二氧六环溶液中进行炔烃的偶联反应，从而得到具有高度共轭结构的富碳二维材料。由于羰基、碳硫双键、及碳硒双键的引入，有效的提高了二维富碳材料的离子传输通道及储能活性点位，使其在储能器件领域具有良好的应用前景。

主权项

1.一类含碳氧、碳硫、碳硒双键三类官能团中的一种的二维富碳材料，其制备方法如下：以2,3,5,6–四乙炔基取代的苯醌或其结构中的羰基替换为硫酮基团或硒砜基团取代的共轭六元环为聚合前体，在二氧六环和少量吡啶及四甲基乙二胺（TMEDA）的混合溶液中，通过端炔偶联反应制备高度共轭的富碳二维材料薄膜；材料特征在于：材料为具有自支撑能力的二维材料，其结构中存在六元芳环及二炔键，并含有碳氧、碳硫或碳硒双键中的一种，所构成的平面二维结构具有三角形及六边形两种分子孔道，孔径分别为0.5‑0.9 nm及1.0‑1.7 nm，材料禁带宽度为0.5‑2.7 eV，电导率为0.002‑1.09×10^‑3 S m^‑1。