[發明專利]一種共軛微孔聚酞菁-石墨烯復合激光防護材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202011014524.8
• 申請日: 2020-09-24
• 公開（公告）號: CN112111132B
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 王挺峰;黃文博;孫濤;湯偉
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: C08K3/04
• 分類號: C08K3/04;C08L65/00;C08G61/12
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 藏斌

本發明屬于激光防護材料領域，具體涉及一種共軛微孔聚酞菁?石墨烯復合激光防護材料及其制備方法。本發明提供的復合激光防護材料包括石墨烯和吸附在所述石墨烯表面的共軛微孔聚酞菁；所述共軛微孔聚酞菁由式(i)所示重復單元或式(ii)所示重復單元構成；相鄰重復單元共享苯環，形成苯撐結構；式(ii)中，M為金屬原子。本發明提供的共軛微孔聚酞菁?石墨烯復合激光防護材料是一種以石墨烯為基底同時具有大離域π電子共扼結構的有機微孔聚合物，具有突出的可鍛造性和熱穩定性，顯現很強的三階非線性光學響應以此表現出較強的反飽和吸收效果，同時聚酞菁能夠均勻附著在石墨烯上可以有效防止其聚集。

技術領域

本發明屬于激光防護材料領域，具體涉及一種共軛微孔聚酞菁-石墨烯復合激光防護材料及其制備方法。

背景技術

近年來隨著激光科學技術的不斷進步和拓展，激光防護材料的研究愈發受到人們的關注和重視。然而同激光技術的迅速發展相比較而言，激光防護技術的發展仍然處于特別緩慢的狀態，激光技術與激光防護技術它們兩者之間的差距愈來愈遠。所以現階段激光防護材料的研究儼然成為工業生產、軍事國防以及科學技術研究等方方面面的緊迫需求。目前激光防護材料因其非線性光學響應降低激光的光強和透過率，從而將其限制在一定的功率能量之下以展現防護能力。

共軛微孔聚合物(CMPs)是指在其大分子內存在π共軛結構。在整個微孔聚合物中大量π鍵的存在使他們成為一個富電子的集合體。在與缺電子集團相互作用時，CMPs不僅能提供電子，同時還能提供孔結構。因其具有高的孔隙率而且具有低的骨架密度、結構可設計、骨架可官能團化、穩定性高的特點，使得共軛微孔聚合物具有更廣泛的應用價值。

有鑒于共軛微孔聚合物具有的諸多優點，將其應用于激光防護材料領域，開發具有良好使用性能的新型共軛微孔激光防護材料，已成為目前激光防護領域和材料科學領域的研究熱點。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種共軛微孔聚酞菁-石墨烯復合激光防護材料及其制備方法，本發明提供的復合激光防護材料具有突出的可鍛造性和熱穩定性，在表現出較強反飽和吸收效果的同時可以有效防止聚酞菁的聚集。

本發明提供了一種共軛微孔聚酞菁-石墨烯復合激光防護材料，包括石墨烯和吸附在所述石墨烯表面的共軛微孔聚酞菁；

所述共軛微孔聚酞菁由式(i)所示重復單元或式(ii)所示重復單元構成；相鄰重復單元共享苯環，形成苯撐結構：

式(ii)中，M為金屬原子。

優選的，M為Pb或Sn。

本發明提供了一種上述技術方案所述的共軛微孔聚酞菁-石墨烯復合激光防護材料的制備方法，包括以下步驟：

將1,2,4,5-四氰基苯和石墨烯在溶劑中超聲分散，然后將其與催化劑混合，之后在保護氣體氣氛下加熱反應，得到共軛微孔聚酞菁-石墨烯復合激光防護材料，所述復合激光防護材料中的共軛微孔聚酞菁由式(i)所示重復單元構成；

或，

將1,2,4,5-四氰基苯和石墨烯在溶劑中超聲分散，然后將其與金屬氯化物和催化劑混合，之后在保護氣體氣氛下加熱反應，得到共軛微孔聚酞菁-石墨烯復合激光防護材料，所述復合激光防護材料中的共軛微孔聚酞菁由式(ii)所示重復單元構成。

優選的，所述1,2,4,5-四氰基苯和石墨烯的質量比為(2～10)：1。

優選的，所述超聲分散的時間≥20min。

優選的，所述金屬氯化物為二氯化鉛或二氯化亞錫；

所述1,2,4,5-四氰基苯與金屬氯化物的摩爾比為1：(0.3～0.8)。