專利名稱：光響應性芘-偶氮苯非共價修飾碳納米管材料的制備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于納米材料技術領域中光響應性碳納米管材料的制備方法，具體涉及一種光響應性芘-偶氮苯非共價修飾碳納米管材料的制備。
背景技術：
碳納米管具有良好的共軛體系，高電子親和能，光穩(wěn)定性強，較好地機械性能和光電性能等，使其在光電器件方面有巨大的應用潛力。光響應性偶氮苯衍生物具有獨特的光學異構化特性，通過其與有機共軛體、聚合物、碳納米管等納米材料的功能化復合，能得到理想的光學可調控微觀結構或光電性能的光響應功能材料。近來，由于新型光電器件的發(fā)展對光電材料的要求不斷提高，光響應納米材料成為了該領域研究的熱點。研究目的就是研究其在光照過程中可逆的順反異構化轉變所導致的空間構型或偶極矩的改變引起的材料內(nèi)部共軛體系和微觀形貌的變化。光響應性碳納米管的制備與研究是其中一個重要分支。通過化學手段在碳納米管上引入偶氮苯生色團，則有望利用偶氮苯的光致異構化特性來改變碳納米管的光學電學方面的性能。芘作為一個具有大π共軛體系的有機分子，可以通過非共價作用牢牢吸附到碳納米管表面。在偶氮苯分子中引入芘基可以利用非共價復合作用將偶氮苯生色團引入到碳納米管的表面，同時芘基的引入也能使偶氮苯生色團的光響應性能發(fā)生改變，是一種簡單可行的光響應性碳納米管材料的制備方法。目前沒有關于利用芘基與碳納米管之間的非共價吸附作用制備光響應性碳納米管材料及其光電性能方面的報道和專利。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種光響應性芘-偶氮苯非共價修飾碳納米管材料的制備方法，該方法制得的光響應性碳納米管溶解性好，具有良好的光響應特性，其制備工藝簡本發(fā)明的技術方案如下一種光響應性芘-偶氮苯非共價修飾碳納米管材料的制備方法，其特征在于包括以下過程1)碳納米管處理將碳納米管加入到質量分數(shù)為98. 3%濃硫酸與質量分數(shù)為 65%濃硝酸并按體積比為(1-3) 1的混合酸中，使碳納米管濃度為(0.5- mg/ml，令分散液在溫度50°C -90°C下回流反應30-120分鐘，回收碳納米管，用去離子水洗滌至洗滌液呈 PH為6-7，真空干燥12-72小時，得到酸化處理碳納米管；2)1-氨基_6-[4-(4’ -硝基苯基偶氮)苯氧基]己烷的合成在攪拌下，將對硝基苯胺溶于3mol/L HCl水溶液中，配制成濃度為0. 2-1. 2mol/L對硝基苯胺的HCl溶液， 記為A溶液；將亞硝酸鈉加入去離子水中，配制成1. 5-2. 5mol/L亞硝酸鈉水溶液，記為B 溶液；按A溶液與B溶液的體積比(1-12. 1混合，冰浴條件下反應15-90分鐘，記為 C溶液；將苯酚溶于3. 5-6mol/L NaOH水溶液中，配制成濃度為0. 2-1. 2mol/L苯酚的NaOH水溶液，記為D溶液；將在冰浴下反應后的C溶液與D溶液按體積比0-13. 1混合， 冰浴反應30-180分鐘后，用質量分數(shù)為20%鹽酸水溶液調節(jié)pH值為5-7，析出大量沉淀， 抽濾，用去離子水洗滌沉淀至洗滌液澄清，用50%乙醇水溶液重結晶，抽濾，得到對硝基偶氮苯酚；將對硝基偶氮苯酚溶于0. 05-0. 2mol/L 1,6- 二溴己烷的無水丙酮溶液，向此混合溶液中加入碳酸鉀，使對硝基偶氮苯酚、1，6_ 二溴己烷、碳酸鉀三者依次的摩爾質量之比為 1 (1-4) (1-3)，向混合溶液中加入碘化鉀，使其濃度為0.0083-0. 415mg/ml，在氮氣保護下加熱回流攪拌12-48小時，趁熱過濾掉反應體系的殘渣，旋蒸濃縮反應液，加入無水甲醇，產(chǎn)生橙色沉淀，柱層析提純后得到1-溴_6-[4-(4’ -硝基苯基偶氮)苯氧基]己烷 (AZO-Br)；將AZO-Br溶于0. 01-0. 25mol/L鄰苯二甲酰亞胺鉀鹽的無水DMF溶液中，配制成濃度為0. 02-0. 03mol/L AZO-Br的鄰苯二甲酰亞胺鉀鹽無水DMF溶液，加熱回流反應6- 小時，停止反應，旋蒸濃縮反應溶液，加蒸餾水使其沉淀，待沉淀完全后抽濾并用去離子水洗滌沉淀，將沉淀烘干得到橙紅色固體。將質量分數(shù)為85%的水合胼加入乙醇，使乙醇與水合胼的質量比為1 (6. 3-25. 3)，將沉淀烘干得到橙紅色固體溶于此混合溶液，在氮氣保護下加熱回流反應8-M小時，滴加lmol/LHCl水溶液，調節(jié)pH值為2_6，繼續(xù)回流30-180 分鐘，冷卻至室溫，靜置析出白色針狀沉淀，抽濾除去白色針狀固體，然后旋干濾液，柱層析得到1-氨基_6-[4-(4’ -硝基苯基偶氮)苯氧基]己烷(AZ0-NH2)；；3)芘-偶氮苯有機分子的合成稱取芘丁酸溶于無水DMF中，配制成濃度為 0. 005-0. 022mol/L茈丁酸DMF溶液，加入N-羥基硫代琥珀酰亞胺(Sulfo-MB)和4-二甲氨基吡啶(DMAP)，使芘丁酸、Sulfo-NHS、DMAP依次摩爾質量之比為1 (1-1.5) (1-1.5)， 混合溶液在冰浴中不斷攪拌下加入1-乙基-3-(3-三甲氨丙基)碳二亞胺鹽酸鹽 (EDC · HCl)，使芘丁酸與EDC · HCl的摩爾質量比為1 (1-1. 2)，保持冰水浴反應30-240 分鐘，繼續(xù)室溫反應8-M小時，停止反應后向體系中加入乙酸乙酯，用飽和食鹽水洗滌有機相，用分液漏斗分離，無水硫酸鈉干燥有機相，過濾后旋干，向所得產(chǎn)物中加入無水DMF 和AZO-NH2, l-2ml三乙胺，使AZO-NH2濃度為16_2aiig/ml，室溫攪拌反應8_24小時。停止反應后加入乙酸乙酯，用去離子水洗有機相，分液合并水相后用乙酸乙酯萃取，無水硫酸鈉干燥有機相后旋干，獲得芘-偶氮苯(Pyr-AZO)；4)稱取步驟3)制備的芘-偶氮苯和經(jīng)步驟1)處理的碳納米管分別溶于DMF得到等濃度的兩種溶液，將該兩種溶液按照體積比(1-3) (3-1)混合，室溫超聲振蕩2小時，溶液用高速離心機分離13000r/m后，取下層沉淀，加入DMF中，溶解部分即為光響應性芘-偶氮苯有機分子非共價修飾碳納米管材料(Pyr-AZO/FWNT)。本發(fā)明的優(yōu)點在于該方法在偶氮苯分子中引入芘基，偶氮苯分子利用具有大π 共軛體系的芘基通過非共價作用牢牢吸附到具有良好共軛體系的碳納米管表面，制得光響應性芘-偶氮苯非共價修飾碳納米管材料，該材料的溶解性好，在氮氮二甲基甲酰胺、丙酮、二甲基亞砜、甲醇等有機溶劑中具有良好的溶解性，其制備工藝簡單，具有良好的光響應特性，光、電性能可通過調節(jié)偶氮苯衍生物種類進行調控，有望用于制備光學可調控微觀結構或光電性能的光響應功能材料。


圖1為制備的芘-偶氮苯(Pyr-AZO)的核磁共振譜圖。
圖中化學位移δ = 7. 2ppm處的單峰為氘代試劑沒有完全取代殘留的H的峰。 位于低場的 6. 9 8. 4ppm 處的多重峰δ = 8. 36 (d，2H) ；7. 97 (m，4H) ；7. 02 (d，2H)來自于偶氮苯的兩個苯環(huán)上的H的耦合裂分，δ =8. 14 (m，9H)來自芘基上H的耦合裂分，δ = 8. 03(s,lH)隸屬于酰胺基團中H的耦合裂分。4.07(t，2H)和3.41(t，2H)處的峰分別隸屬于己基長烷基鏈兩端連接氧原子和氮原子的碳上的H的耦合裂分。1. 3到1. 9之間的幾組多重峰來自兩個烷基鏈上中間幾個碳上的H的耦合裂分，而與羰基和芘基相連的碳上的氫的峰分別位于2. 18 (t，2H)和2. 92 (t，2H)。圖2為制備的芘-偶氮苯(Pyr-AZO)與少壁碳納米管(FWCNT)復合前后的吸收光
■i並曰οPyr-AZO在266、277、328及344nm處存在稠環(huán)芳烴發(fā)色團的吸收峰，表明了 Pyr-AZO中芘基的π電子共軛體系的存在。此外，Pyr-AZO在376nm處出現(xiàn)一個較寬的吸收峰，這是由反式偶氮苯生色團的η — η*躍遷引起。復合之后，Pyr-AZO/FWNT的譜圖上出現(xiàn)Pyr-AZO的吸收峰，且吸收基線與Pyr-AZO相比明顯提高，表明兩者已經(jīng)緊密的結合在一起，同時Pyr-AZO上芘基的吸收峰與復合前相比，發(fā)生輕微的紅移(1 2nm)，表明復合后體系的電子共軛結構改變，離域程度提高，η — 躍遷所需能量有所降低。
具體實施例方式下面給出本發(fā)明的5個實施例，是對本發(fā)明的進一步說明，而不是限制本發(fā)明的范圍。實施例1 1)碳納米管處理將20mg少壁碳納米管加入到20ml質量分數(shù)為98. 3%濃硫酸與質量分數(shù)為65%濃硝酸體積比3 1的混合溶液中，令混合液在溫度70°C下回流反應40 分鐘。用去離子水稀釋混酸溶液后過濾回收濾餅，用去離子水洗滌濾餅至濾液PH為6-7，真空干燥48小時；2)1-氨基_6-[444’-硝基苯基偶氮)苯氧基]己烷的合成在攪拌下，將1. 38g 對硝基苯胺溶于20ml 3mol/LHCl水溶液中，記為A溶液；將0. 83g亞硝酸鈉加入5ml去離子水中，記為B溶液；按A溶液與B溶液混合，記為C溶液；水浴條件下反應40分鐘。將 0. 94g苯酚、4gNaOH溶于20ml去離子水，記為D溶液；將在冰浴下反應后的C溶液與D溶液混合；冰水浴反應1小時后，用質量分數(shù)為20%鹽酸水溶液調節(jié)pH值為5-7，析出沉淀。 抽濾，用去離子水洗滌沉淀至洗滌液澄清。取50%乙醇水溶液重結晶，抽濾，得到對硝基偶氮苯酚1. 63g。將對硝基偶氮苯酚486mg，1,6- 二溴己烷1. 464g，碳酸鉀496mg，溶于40ml 無水丙酮中，加入3. 3mg的碘化鉀，在氮氣保護下加熱回流攪拌M小時，趁熱過濾掉反應體系的殘渣，旋蒸濃縮反應液，加入無水甲醇，產(chǎn)生橙色沉淀。柱層析提純后得到0.53g 1-溴-6-[4-G’-硝基苯基偶氮)苯氧基]己烷(AZO-Br)。取AZ0_Br406mg和鄰苯二甲酰亞胺的鉀鹽185mg溶于50ml無水DMF中，加熱回流反應12小時，停止反應，旋蒸濃縮反應溶液，加蒸餾水使其沉淀，待沉淀完全后抽濾并用去離子水水洗滌固體三次，烘干得到橙紅色固體。將此橙紅色固體溶于40ml無水乙醇，加入500mg質量分數(shù)為85%水合胼，在氮氣保護下加熱回流反應16小時，滴加稀HCl，調節(jié)pH值為3，繼續(xù)回流1小時，冷卻至室溫，靜置數(shù)小時析出大量白色針狀沉淀，抽濾除去白色針狀固體，然后旋干濾液，柱層析得到0. 29g1-氨基-6_[4-(4’ -硝基苯基偶氮)苯氧基]己烷(AZ0-NH2)；3)芘-偶氮苯有機分子的合成稱取芘丁酸128mg溶于40ml無水DMF中，加入 N-羥基硫代琥珀酰亞胺(Sulfo-NHS) 120mg，4-二甲氨基吡啶(DMAP)65mg，在冰水浴中不斷攪拌下加入85mg 1-乙基-3-(3-三甲氨丙基)碳二亞胺鹽酸鹽(EDC ·Η(Π)，保持冰水浴反應1小時，繼續(xù)室溫反應12小時，停止反應后向體系中加入乙酸乙酯，用飽和食鹽水洗滌有機相2次，用分液漏斗分離，無水硫酸鈉干燥有機相，過濾后旋干。向所得產(chǎn)物中加入IOml 無水DMF，160mgAZ0-NH2,以及幾滴三乙胺，室溫攪拌反應過夜。停止反應后加入乙酸乙酯， 用去離子水洗有機相兩次，分液合并水相后用乙酸乙酯萃取一次，無水硫酸鈉干燥有機相后旋干，獲得0. 16g芘-偶氮苯有機分子(Pyr-AZO)；4)稱取步驟3)制備的Pyr-AZO固體IOmg和經(jīng)步驟1)處理的碳納米管IOmg分別溶于DMF得到濃度均為0.5mg/ml兩種溶液，將上述制得的兩種溶液按照體積比1 1混合，室溫下超聲振蕩2小時，溶液用高速離心機分離13000r/m后，取下層沉淀，加入DMF中， 溶解部分即為光響應性芘-偶氮苯有機分子非共價修飾碳納米管材料(Pyr-AZO/FWNT)。該材料光致異構化動力學常數(shù)為0. 059s-10實施例2 1)碳納米管處理將20mg少壁碳納米管加入到20ml質量分數(shù)為98. 3%濃硫酸與質量分數(shù)為65%濃硝酸體積比3 1的混合溶液中，令混合液在溫度70°C下回流反應40 分鐘。用去離子水稀釋混酸溶液后過濾回收濾餅，用去離子水洗滌濾餅至濾液PH為6-7，真空干燥48小時；2) 1-氨基’-硝基苯基偶氮)苯氧基]己烷的合成與實施例1中2)相同；3)芘-偶氮苯有機分子的合成稱取芘丁酸128mg溶于80ml無水DMF中，加入 N-羥基硫代琥珀酰亞胺(Sulfo-NHS) 96mg, 4- 二甲氨基吡啶(DMAP) 54mg,在冰水浴中不斷攪拌下加入68mg 1-乙基-3-(3-三甲氨丙基)碳二亞胺鹽酸鹽(EDC ·Η(Π)，保持冰水浴反應30分鐘，繼續(xù)室溫反應8小時，停止反應后向體系中加入乙酸乙酯，用飽和食鹽水洗滌有機相2次，用分液漏斗分離，無水硫酸鈉干燥有機相，過濾后旋干。向所得產(chǎn)物中加入IOml 無水DMF，150mgAZ0-NH2,以及幾滴三乙胺，室溫攪拌反應過夜。停止反應后加入乙酸乙酯， 用去離子水洗有機相兩次，分液合并水相后用乙酸乙酯萃取一次，無水硫酸鈉干燥有機相后旋干，獲得0. Ilg芘-偶氮苯有機分子(Pyr-AZO)；4)稱取步驟3)制備的Pyr-AZO固體IOmg和經(jīng)步驟1)處理的碳納米管IOmg分別溶于DMF得到濃度均為0.5mg/ml兩種溶液，將上述制得的兩種溶液按照體積比1 3混
I=I，室溫下超聲振蕩2小時，溶液用高速離心機分離13000r/m后，取下層沉淀，加入 DMF中，溶解部分即為光響應性芘-偶氮苯有機分子非共價修飾碳納米管材料(Pyr-AZO/ FffNT)。該材料光致異構化動力學常數(shù)為0. 047s-10實施例3 1)碳納米管處理將20mg少壁碳納米管加入到20ml質量分數(shù)為98. 3%濃硫酸與質量分數(shù)為65%濃硝酸體積比3 1的混合溶液中，令混合液在溫度70°C下回流反應40 分鐘。用去離子水稀釋混酸溶液后過濾回收濾餅，用去離子水洗滌濾餅至濾液PH為6-7，真空干燥48小時；2)1-氨基’-硝基苯基偶氮)苯氧基]己烷的合成與實施例1中2)相同；3)芘-偶氮苯有機分子的合成稱取芘丁酸128mg溶于20ml無水DMF中，加入 N-羥基硫代琥珀酰亞胺(Sulfo-NHS) 180mg，4-二甲氨基吡啶(DMAP) 98mg，在冰水浴中不斷攪拌下加入lOaiig 1-乙基-3-(3-三甲氨丙基)碳二亞胺鹽酸鹽(EDC · HCl)，保持冰水浴反應30分鐘，繼續(xù)室溫反應M小時，停止反應后向體系中加入乙酸乙酯，用飽和食鹽水洗滌有機相2次，用分液漏斗分離，無水硫酸鈉干燥有機相，過濾后旋干。向所得產(chǎn)物中加入 IOml無水DMF，220mg AZO-NH2，以及幾滴三乙胺，室溫攪拌反應過夜。停止反應后加入乙酸乙酯，用去離子水洗有機相兩次，分液合并水相后用乙酸乙酯萃取一次，無水硫酸鈉干燥有機相后旋干，獲得0. 14g芘-偶氮苯有機分子(Pyr-AZO)；4)稱取步驟3)制備的Pyr-AZO固體IOmg和經(jīng)步驟1)處理的碳納米管IOmg分別溶于DMF得到濃度均為0.5mg/ml兩種溶液，將上述制得的兩種溶液按照體積比3 1混合， 室溫下超聲振蕩2小時，溶液用高速離心機分離(13000r/m)后，取下層沉淀，加入DMF中， 溶解部分即為光響應性芘-偶氮苯有機分子非共價修飾碳納米管材料(Pyr-AZO/FWNT)。該材料光致異構化動力學常數(shù)為0. 056s-10實施例4 1)碳納米管處理將20mg少壁碳納米管加入到IOml質量分數(shù)為98. 3%濃硫酸與質量分數(shù)為65%濃硝酸體積比3 1的混合溶液中，令混合液在溫度50°C下回流反應30 分鐘。用去離子水稀釋混酸溶液后過濾回收濾餅，用去離子水洗滌濾餅至濾液PH為6-7，真空干燥12小時。2) 1-氨基’-硝基苯基偶氮)苯氧基]己烷的合成與實施例1中2)相同；3)芘-偶氮苯有機分子的合成與實施例1中3)相同；4)稱取步驟3)制備的Pyr-AZO固體IOmg和經(jīng)步驟1)處理的碳納米管IOmg分別溶于DMF得到濃度均為0.5mg/ml兩種溶液，將上述制得的兩種溶液按照體積比1 1混合，室溫下超聲振蕩2小時，溶液用高速離心機分離13000r/m后，取下層沉淀，加入DMF中， 溶解部分即為光響應性芘-偶氮苯有機分子非共價修飾碳納米管材料(Pyr-AZO/FWNT)。該材料光致異構化動力學常數(shù)為0. 054s-10實施例5 1)碳納米管處理將20mg少壁碳納米管加入到40ml質量分數(shù)為98. 3%濃硫酸與質量分數(shù)為65%濃硝酸體積比3 1的混合溶液中，令混合液在溫度90°C下回流反應120 分鐘，用去離子水稀釋混酸溶液后過濾回收濾餅，用去離子水洗滌濾餅至濾液PH為6-7，真空干燥72小時；2)1-氨基’-硝基苯基偶氮)苯氧基]己烷的合成與實施例1中2)相同；3)芘-偶氮苯有機分子的合成與實施例1中3)相同；4)稱取步驟3)制備的Pyr-AZO固體IOmg和經(jīng)步驟1)處理的碳納米管IOmg分別溶于DMF得到濃度均為0.5mg/ml兩種溶液，將上述制得的兩種溶液按照體積比1 1混合，室溫下超聲振蕩2小時，溶液用高速離心機分離13000r/m后，取下層沉淀，加入DMF中， 溶解部分即為光響應性芘-偶氮苯有機分子非共價修飾碳納米管材料(Pyr-AZO/FWNT)。該材料光致異構化動力學常數(shù)為0. 051s—1。
權利要求
1. 一種光響應性芘-偶氮苯非共價修飾碳納米管材料的制備方法，其特征在于包括以下過程1)碳納米管處理將碳納米管加入到質量分數(shù)為98.3%濃硫酸與質量分數(shù)為65%濃硝酸并按體積比為(1-3) 1的混合酸中，使碳納米管濃度為(0.5^mg/ml，令分散液在溫度50°C -90°C下回流反應30-120分鐘，回收碳納米管，用去離子水洗滌至洗滌液呈pH為 6-7，真空干燥12-72小時，得到酸化處理碳納米管；2)1-氨基_6-[4-(4’-硝基苯基偶氮)苯氧基]己烷的合成在攪拌下，將對硝基苯胺溶于3mol/L氯化氫水溶液中，配制成濃度為0. 2-1. anol/L對硝基苯胺的鹽酸水溶液，記為A溶液；將亞硝酸鈉加入去離子水中，配制成1. 5-2. 5mol/L亞硝酸鈉水溶液，記為B溶液；按A溶液與B溶液的體積比(1-12. 1混合，冰浴條件下反應15-90分鐘，記為C溶液；將苯酚溶于3. 5-6mol/L氫氧化鈉水溶液中，配制成濃度為0. 2-1. 2mol/L苯酚的NaOH 水溶液，記為D溶液；將在冰浴下反應后的C溶液與D溶液按體積比0-13. 1混合， 冰浴反應30-180分鐘后，用質量分數(shù)為20%鹽酸水溶液調節(jié)pH值為5-7，析出大量沉淀， 抽濾，用去離子水洗滌沉淀至洗滌液澄清，用50 %乙醇水溶液重結晶，抽濾，得到對硝基偶氮苯酚；將對硝基偶氮苯酚溶于0. 05-0. 2mol/L 1,6- 二溴己烷的無水丙酮溶液，向此混合溶液中加入碳酸鉀，使對硝基偶氮苯酚、1，6_ 二溴己烷、碳酸鉀三者依次的摩爾質量之比為 1 (1-4) (1-3)，向混合溶液中加入碘化鉀，使其濃度為0.0083-0. 415mg/ml，在氮氣保護下加熱回流攪拌12-48小時，趁熱過濾掉反應體系的殘渣，旋蒸濃縮反應液，加入無水甲醇，產(chǎn)生橙色沉淀，柱層析提純后得到1-溴’-硝基苯基偶氮)苯氧基]己烷；將 1-溴_6-[4-(4’ -硝基苯基偶氮)苯氧基]己烷溶于0.01-0.25mol/L鄰苯二甲酰亞胺鉀鹽的無水氮氮二甲基甲酰胺溶液中，配制成濃度為0. 02-0. 03mol/L 1-溴-6-[4-(4'-硝基苯基偶氮)苯氧基]己烷的鄰苯二甲酰亞胺鉀鹽無水氮氮二甲基甲酰胺溶液，加熱回流反應6-M小時，停止反應，旋蒸濃縮反應溶液，加蒸餾水使其沉淀，待沉淀完全后抽濾并用去離子水洗滌沉淀，將沉淀烘干得到橙紅色固體，將質量分數(shù)為85%的水合胼加入乙醇，使乙醇與水合胼的質量比為1 (6. 3-25. 3)，將沉淀烘干得到橙紅色固體溶于此混合溶液，在氮氣保護下加熱回流反應8-M小時，滴加lmol/LHCl水溶液，調節(jié)pH值為2_6，繼續(xù)回流 30-180分鐘，冷卻至室溫，靜置析出白色針狀沉淀，抽濾除去白色針狀固體，然后旋干濾液， 柱層析得到1-氨基_6-[4-(4’ -硝基苯基偶氮)苯氧基]己烷；3)芘-偶氮苯有機分子的合成稱取芘丁酸溶于無水氮氮二甲基甲酰胺中，配制成濃度為0. 005-0. 022mol/L茈丁酸氮氮二甲基甲酰胺溶液，加入N-羥基硫代琥珀酰亞胺和 4-二甲氨基吡啶，使芘丁酸、N-羥基硫代琥珀酰亞胺、4-二甲氨基吡啶依次摩爾質量之比為1 (1-1.5) (1-1. 5)，混合溶液在冰浴中不斷攪拌下加入1-乙基-3-(3-三甲氨丙基)碳二亞胺鹽酸鹽，使芘丁酸與1-乙基-3-(3-三甲氨丙基)碳二亞胺鹽酸鹽的摩爾質量比為1 (1-1. 2)，保持冰水浴反應30-240分鐘，繼續(xù)室溫反應8- 小時，停止反應后向體系中加入乙酸乙酯，用飽和食鹽水洗滌有機相，用分液漏斗分離，無水硫酸鈉干燥有機相，過濾后旋干，向所得產(chǎn)物中加入無水氮氮二甲基甲酰胺和1-氨基’-硝基苯基偶氮)苯氧基]己烷，l_2ml三乙胺，使1-氨基-6-[444，-硝基苯基偶氮)苯氧基]己烷濃度為16_22mg/ml，室溫攪拌反應8- 小時，停止反應后加入乙酸乙酯，用去離子水洗有機相，分液合并水相后用乙酸乙酯萃取，無水硫酸鈉干燥有機相后旋干，獲得芘-偶氮苯有機分子；4)稱取步驟3)制備的芘-偶氮苯和經(jīng)步驟1)處理的碳納米管分別溶于氮氮二甲基甲酰胺得到等濃度的兩種溶液，將該兩種溶液按照體積比(1-3) (3-1)混合，室溫超聲振蕩2小時，溶液用高速離心機分離13000r/m后，取下層沉淀，加入氮氮二甲基甲酰胺中，溶解部分即為光響應性芘-偶氮苯有機分子非共價修飾碳納米管材料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種光響應性芘-偶氮苯非共價修飾碳納米管材料的制備方法。該方法的主要過程包括將少壁碳納米管加入到硫酸和硝酸的混合溶液中酸化處理，獲得分散性較好的少壁碳納米管；通過N-羥基硫代琥珀酰亞胺(Sulfo-NHS)和1-乙基-3-(3-三甲氨丙基)碳二亞胺鹽酸鹽(EDC·HCl)催化芘丁酸和對硝基直鏈烷基胺偶氮苯進行縮合反應制備得到芘-偶氮苯有機分子(Pyr-AZO)；之后，再利用芘結構和碳納米管表面的π-π電子共軛鍵的吸附作用合成具有光響應性的芘-偶氮苯/碳納米管復合體。該方法通過非共價作用得到的碳納米管-偶氮苯復合物的溶解性好，具有良好的光響應特性。
文檔編號H01L51/48GK102569657SQ20111043153
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月21日 優(yōu)先權日2011年12月21日
發(fā)明者馮奕鈺, 劉紅坡, 封偉 申請人:天津大學