1,4-二氫吡啶-卟啉-氧化石墨烯復(fù)合物的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種1,4-二氫吡啶-卟啉-氧化石墨烯復(fù)合物的制備方法。其特征在于包括以下步驟：（1）制備氧化石墨烯和1,4-二氫吡啶-卟啉類化合物；（2）將上述物質(zhì)混合后，于超聲波條件下利用π-π非共價(jià)相互作用分散于N,N-二甲基甲酰胺/水中，即得1,4-二氫吡啶-卟啉-氧化石墨烯復(fù)合物溶液。本發(fā)明所述1,4-二氫吡啶-卟啉-氧化石墨烯復(fù)合物厚度為2.4nm，且本發(fā)明能大大改善1,4-二氫吡啶-卟啉類化合物在水中溶解度及穩(wěn)定性，且1,4-二氫吡啶-卟啉-氧化石墨烯復(fù)合物制備方法簡單經(jīng)濟(jì)，能產(chǎn)生熒光，且其熒光強(qiáng)度隨著1,4-二氫吡啶-卟啉類化合物碳鏈長度而變化。
【專利說明】1 ’ 4- 二氫吡啶-卟啉-氧化石墨烯復(fù)合物的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及化學(xué)合成領(lǐng)域，特別涉及一種1，4-二氫吡啶-卟啉-氧化石墨烯復(fù)合物的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]自從石墨烯被發(fā)現(xiàn)以來，由于其優(yōu)異的電學(xué)、光學(xué)、力學(xué)、熱學(xué)等性能，石墨烯已經(jīng)成為當(dāng)今的研究熱點(diǎn)之一。但由于石墨烯的大的比表面積以及其層間的范德華力，導(dǎo)致石墨烯極易團(tuán)聚，這就限制了石墨烯的應(yīng)用。氧化石墨烯，是石墨烯改性后的產(chǎn)物，由于氧化石墨烯表面具有許多如羥基、羧基、環(huán)氧基等親水基團(tuán)，使其能很好地分散在許多極性溶劑中，具有很好 的兼容性。卟啉類化合物，由于其大η共軛體系結(jié)構(gòu)，使其很容易光輻射所激活，對光具有很好的靈敏性。由于這些性質(zhì)，卟啉類化合物在光動(dòng)力抗菌化學(xué)中，已經(jīng)引起廣泛關(guān)注。但卟啉類化合物一般只溶于二氯甲烷、氯仿等有毒溶劑中，限制著卟啉的應(yīng)用。因此，如何改善卟啉的溶解度已十分必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決卟啉在溶解性方面的不足，本發(fā)明提供一種能使1，4-二氫吡啶-卟啉類化合物通過π - Ji非共價(jià)鍵作用堆積在氧化石墨烯表面的1，4- 二氫吡啶-卟啉-氧化石墨烯復(fù)合物的制備方法。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案為:
[0005]I, 4- 二氫吡啶-卟啉-氧化石墨烯復(fù)合物的制備方法，包括如下步驟:
[0006]I)制備厚度約為lnm_2nm的氧化石墨烯；
[0007]2)分別稱取氧化石墨烯和卟啉-1，4-二氫吡啶于瑪瑙研磨中，充分研磨混合，得到氧化石墨烯與卟啉-1，4- 二氫吡啶混合物；
[0008]3)將步驟2)所得混合物溶于N，N-二甲基甲酰胺中，然后加入二次蒸餾水，超聲波處理150-180min，使其均勻分散，靜置，得到1，4- 二氫吡啶-卟啉-氧化石墨烯復(fù)合物在N, N- 二甲基甲酰胺/水中的分散液。
[0009]上述的1，4- 二氫吡啶-卟啉-氧化石墨烯復(fù)合物的制備方法，所述的氧化石墨烯是通過Hmnmers方法制得的。具體如下:
[0010]I)將天然石墨粉2.5g，硝酸鈉1.25g，濃硫酸57.5ml均勻混合在500ml三頸瓶中。
[0011]2)在溫度2°C以下，緩慢加入7.5g高錳酸鉀，攪拌反應(yīng)lh。
[0012]3)升高溫度至35°C，保持溫度反應(yīng)30min后，緩慢加入125ml蒸餾水。
[0013]4)升高溫度至98°C，繼續(xù)反應(yīng)至混溶液呈亮黃色。
[0014]5)用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的雙氧水中和未反應(yīng)的高錳酸鉀，至無氣泡產(chǎn)生。
[0015]6)用5%的鹽酸溶液洗滌除去金屬離子，離心，收集下層沉淀，再用二次水洗滌直至呈中性，離心，收集下層沉淀。
[0016]7)將沉淀于40°C烘箱中干燥。[0017]上述的1，4- 二氫吡啶-卟啉-氧化石墨烯復(fù)合物的制備方法，所述的1，4- 二氫吡啶-卟啉-氧化石墨烯復(fù)合物，其粒徑約為2.4nm。
[0018]上述的1，4- 二氫吡啶-卟啉-氧化石墨烯復(fù)合物的制備方法，所述步驟2)氧化石墨烯和1，4- 二氫吡啶-卟啉的質(zhì)量比為4.5:1。
[0019]上述的1，4- 二氫吡啶-卟啉-氧化石墨烯復(fù)合物的制備方法，所述步驟2)氧化石墨烯和1，4- 二氫吡啶-卟啉混合物的研磨時(shí)間為20-30min。
[0020]上述的1，4- 二氫吡啶-卟啉-氧化石墨烯復(fù)合物的制備方法，所述步驟3)所用N, N- 二甲基甲酰胺與二次蒸餾水的體積比為1:8。
[0021]上述的1，4- 二氫吡啶-卟啉-氧化石墨烯復(fù)合物的制備方法，所述步驟3)的超聲波功率為500-1000W,超聲時(shí)間為150min-180min。
[0022]上述的1，4- 二氫吡啶-卟啉-氧化石墨烯復(fù)合物的制備方法，所述1，4- 二氫吡啶-卟啉-氧化石墨烯復(fù)合物溶液的濃度為0.4mg/ml。
[0023]上述的1，4- 二氫吡啶-卟啉-氧化石墨烯復(fù)合物的制備方法，所述1，4- 二氫吡啶-卟啉的結(jié)構(gòu)式(I)如示，
[0024]
【權(quán)利要求】
1.一種1，4-二氫吡啶-卟啉-氧化石墨烯復(fù)合物的制備方法，其特征在于包括以下步驟: 1)制備厚度約為lnm-2nm的氧化石墨烯； 2)分別稱取氧化石墨烯和1，4-二氫吡啶-卟啉于瑪瑙研磨中，充分研磨混合，得到氧化石墨烯與卟啉-1，4- 二氫吡啶混合物； 3)將步驟2)所得混合物溶于N，N-二甲基甲酰胺中，然后加入二次蒸餾水，超聲波處理150-180min,使其均勻分散，靜置，得到1，4-卟啉-二氫吡啶-氧化石墨烯復(fù)合物在N，N- 二甲基甲酰胺/水中的分散液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的1，4-二氫吡啶-卟啉-氧化石墨烯復(fù)合物的制備方法，其特征在于:所述的氧化石墨烯為Hmnmers方法合成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的1，4-二氫吡啶-卟啉-氧化石墨烯復(fù)合物的制備方法，其特征在于:所述的1，4- 二氫吡啶-卟啉-氧化石墨烯復(fù)合物，其粒徑為2.4nm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的1，4 -二氫吡啶-卟啉-氧化石墨烯復(fù)合物的制備方法，其特征在于:所述步驟2)氧化石墨烯和1，4- 二氫吡啶-卟啉的質(zhì)量比為4.5:1。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的1，4-二氫吡啶-卟啉-氧化石墨烯復(fù)合物的制備方法，其特征在于:所述步驟2)氧化石墨烯和1，4- 二氫吡啶-卟啉混合物的研磨時(shí)間為20-30min。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的1，4-二氫吡啶-卟啉-氧化石墨烯復(fù)合物的制備方法，其特征在于:所述步驟3)所用N，N-二甲基甲酰胺與二次蒸餾水的體積比為1:8。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的1，4-二氫吡啶-卟啉-氧化石墨烯復(fù)合物的制備方法，其特征在于:所述步驟3)的超聲波功率為500-1000W，超聲時(shí)間為150min-180min。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的1，4-二氫吡啶-卟啉-氧化石墨烯復(fù)合物的制備方法，其特征在于:所述1，4- 二氫吡啶-卟啉-氧化石墨烯復(fù)合物溶液的濃度為0.4mg/ml。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的1，4-二氫吡啶-卟啉-氧化石墨烯復(fù)合物的制備方法，其特征在于，所述的1，4_ 二氫吡啶-卟啉具有式(I)的結(jié)構(gòu)式:
【文檔編號(hào)】C09K11/06GK103923090SQ201410158548
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月18日
【發(fā)明者】曾榮今, 唐沙, 劉傳磊, 熊春剛, 吳湘思 申請人:湖南科技大學(xué)