[發明專利]錫卟啉軸向共價功能化多壁碳納米管非線性光學材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201510846366.5
• 申請日: 2015-11-26
• 公開（公告）號: CN105348291A
• 公開（公告）日: 2016-02-24
• 發明（設計）人: 張弛;王愛健;宋京寶;錢軍;龍凌亮
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: C07D487/22
• 分類號: C07D487/22;G02F1/361
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.錫卟啉軸向共價功能化多壁碳納米管非線性光學材料，其特征在于，包括MWCNT-SnTPP1或MWCNT-SnTPP2，均由金屬錫卟啉和多壁碳納米管組成，所述金屬錫卟啉以共價鍵修飾在多壁碳納米管表面；結構式為：

2.根據權利要求1所述的錫卟啉軸向共價功能化多壁碳納米管非線性光學材料的制備方法，其特征在于，所述MWCNT-SnTPP1的制備方法為：

將多壁碳納米管MWCNTs超聲分散在強極性有機溶劑中，分散均勻后再加入錫卟啉SnTPP1，然后分批次加入氨基酸，氮氣保護下，進行1,3-偶極環化加成反應，反應結束后，反應物經冷卻、過濾、洗滌，干燥，得到黑色粉末狀產物，即為有機過渡金屬錫卟啉軸向共價功能化的多壁碳納米管納米雜化非線性光學功能材料MWCNT-SnTPP1。

3.根據權利要求2所述的錫卟啉軸向共價功能化多壁碳納米管非線性光學材料的制備方法，其特征在于，所述錫卟啉為：5,10,15,20-四苯基二(4-醛基苯氧基)錫卟啉；所述氨基酸為甘氨酸、N-十六烷基甘氨酸和肌氨酸；所述強極性有機溶劑為N,N-二甲基甲酰胺、硝基苯或鄰二氯苯。

4.根據權利要求2所述的錫卟啉軸向共價功能化多壁碳納米管非線性光學材料的制備方法，其特征在于，所述錫卟啉、多壁碳納米管MWCNTs和氨基酸的質量比為1:2.5:10；所述1,3-偶極環化加成反應的反應溫度為110-180℃，反應時間為5-10天。

5.根據權利要求1所述的錫卟啉軸向共價功能化多壁碳納米管非線性光學材料的制備方法，其特征在于，所述MWCNT-SnTPP2的制備方法：

步驟A1：將多壁碳納米管MWCNTs超聲分散在強極性有機溶劑中，分散均勻后，再加入對羥基苯甲醛，然后分批次加入氨基酸，進行1,3-偶極環化加成反應，反應結束后，將反應物經冷卻、過濾、洗滌，干燥，得到黑色粉末狀產物，即為對羥基苯甲醛經1,3-偶極環化加成共價功能化的多壁碳納米管；

步驟A2：超聲下，將步驟A1所得產物和錫卟啉SnTPP2溶解在有機極性溶劑X中，氮氣保護下，進行功能化反應，得到有機過渡金屬錫卟啉軸向共價功能化的多壁碳納米管納米雜化非線性光學功能材料MWCNT-SnTPP2。

6.根據權利要求5所述的錫卟啉軸向共價功能化多壁碳納米管非線性光學材料的制備方法，其特征在于，步驟A1中，所述強極性有機溶劑為N,N-二甲基甲酰胺、硝基苯或鄰二氯苯；所述氨基酸為甘氨酸、N-十六烷基甘氨酸和肌氨酸；所述多壁碳納米管、對羥基苯甲醛和氨基酸的質量比1:2:20。

7.根據權利要求5所述的錫卟啉軸向共價功能化多壁碳納米管非線性光學材料的制備方法，其特征在于，步驟A1中，所述1,3-偶極環化加成反應的溫度為110-180℃，反應時間為4-7天。

8.根據權利要求5所述的錫卟啉軸向共價功能化多壁碳納米管非線性光學材料的制備方法，其特征在于，步驟A2中，所述錫卟啉為：5,10,15,20-四苯基二(4-醛基苯氧基)錫卟啉；所述功能化反應的溶劑X為吡啶、2-甲基吡啶和4-甲基吡啶；步驟A1所得產物和錫卟啉的質量比為0.3:1；所述功能化反應的溫度為100-155℃，反應時間為3-5天。

9.根據權利要求2或5所述的錫卟啉軸向共價功能化多壁碳納米管非線性光學材料的制備方法，其特征在于，所述過濾為將反應液用0.45μm的尼龍膜進行過濾；所述洗滌為分別用去離子水、甲醇、二氯甲烷和無水乙醚洗滌。

10.根據權利要求1所述的錫卟啉軸向共價功能化多壁碳納米管非線性光學材料，其特征在于，在532nm、4ns激光輻照下，MWCNT-SnTPP1和MWCNT-SnTPP2的歸一化透過率分別達到0.58和0.48。