[發明專利]一種氮鋁共摻雜碳點薄膜激光防護材料及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 202110455830.3
• 申請日: 2021-04-26
• 公開（公告）號: CN113265115B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發明（設計）人: 李洪光;路丹丹;劉偉;劉曉東
• 申請（專利權）人: 山東大學;濰坊東元連海環保科技有限公司
• 主分類號: C08L33/12
• 分類號: C08L33/12;C08K3/04;C08J5/18;C09K11/02;C09K11/65
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 韓獻龍

1.一種氮鋁共摻雜碳點薄膜激光防護材料, 其特征在于，所述的激光防護材料為聚甲基丙烯酸甲酯中摻雜碳點的薄膜，所述的碳點為氮鋁共摻雜的疏水碳點；所述薄膜中碳點的摻雜量為0.8%-4.5%，所述摻雜量為碳點的質量占薄膜總質量的百分比；所述薄膜的厚度為7.20~11.0微米；碳點的粒徑為1-10納米；

所述氮鋁共摻雜碳點薄膜激光防護材料的制備方法，包括步驟：

將聚甲基丙烯酸甲酯溶于二氯甲烷中，加入氮鋁共摻雜的疏水碳點的二氯甲烷分散液，充分分散混合均勻得到混合液，然后成膜得到氮鋁共摻雜碳點薄膜激光防護材料；

所述氮鋁共摻雜的疏水碳點的制備包括步驟：將單取代烷基胺與無水三氯化鋁加入到苯類溶劑中，充分分散混合均勻，在130~190℃下回流熱解；然后經冷卻至室溫、硅膠柱分離、真空干燥得到氮鋁共摻雜的疏水碳點；

所述單取代烷基胺為己胺、庚胺、辛胺、壬胺、癸胺、十二胺、十四胺、十六胺或十八胺中的一種。

2.根據權利要求1所述氮鋁共摻雜碳點薄膜激光防護材料，其特征在于，所述聚甲基丙烯酸甲酯的重均分子量為300000-400000。

3.根據權利要求1所述氮鋁共摻雜碳點薄膜激光防護材料，其特征在于，所述薄膜中碳點的摻雜量為2-3%。

4.根據權利要求1所述氮鋁共摻雜碳點薄膜激光防護材料，其特征在于，所述氮鋁共摻雜碳點薄膜激光防護材料的制備方法中，包括以下條件中的一項或多項：

i、所述單取代烷基胺為十二胺；

ii、所述單取代烷基胺與無水三氯化鋁的質量比為0.5:1~6:1；

iii、所述苯類溶劑為氯苯、溴苯、碘苯、鄰二氯苯、間二氯苯或對二氯苯中的一種；所述單取代烷基胺的質量和苯類溶劑的體積比為0.05-0.5g/ml；

iv、所述回流熱解溫度為140℃；

v、所述回流熱解時間為24~48小時。

5.根據權利要求1所述氮鋁共摻雜碳點薄膜激光防護材料，其特征在于，所述氮鋁共摻雜碳點薄膜激光防護材料的制備方法中，包括以下條件中的一項或多項：

i、混合液中，氮鋁共摻雜的疏水碳點的濃度為0.23~1.35毫克/毫升；

ii、混合液中，聚甲基丙烯酸甲酯的濃度為25-30毫克/毫升；

iii、氮鋁共摻雜的疏水碳點的二氯甲烷分散液中，氮鋁共摻雜的疏水碳點的濃度為1.38-8.1mg/mL。

6.根據權利要求1所述氮鋁共摻雜碳點薄膜激光防護材料，其特征在于，所述氮鋁共摻雜碳點薄膜激光防護材料的制備方法中，聚甲基丙烯酸甲酯和氮鋁共摻雜的疏水碳點的質量比為21-125:1。

7.根據權利要求1所述氮鋁共摻雜碳點薄膜激光防護材料，其特征在于，所述氮鋁共摻雜碳點薄膜激光防護材料的制備方法中，加入氮鋁共摻雜的疏水碳點充分分散混合均勻后還包括超聲除氣泡的步驟，所述超聲時間為10-30分鐘。

8.根據權利要求1所述氮鋁共摻雜碳點薄膜激光防護材料，其特征在于，所述氮鋁共摻雜碳點薄膜激光防護材料的制備方法中，成膜溫度為室溫，成膜時間為24~48小時。

9.如權利要求1-8任意一項所述氮鋁共摻雜碳點薄膜激光防護材料的應用，作為防護材料應用于激光防護。