[发明专利]卟啉-氮掺杂还原氧化石墨烯非线性光学材料及其制备方法

权利要求书

1.卟啉-氮掺杂还原氧化石墨烯非线性光学材料，其特征在于，卟啉-氮掺杂还原氧化石墨烯非线性光学材料结构为NG-TPP：

2.如权利要求1所述的卟啉-氮掺杂还原氧化石墨烯非线性光学材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤A1：采用经典的Hummers氧化法制备还原氧化石墨烯，备用；

步骤A2：将步骤A1所得的还原氧化石墨烯悬浮在有机溶剂中，超声20-30min，然后分别加入卟啉和碘单质，向溶液中鼓氮气10-20min后,用注射器注入有机碱，在氮气保护下，加热回流，功能化反应2-5天，反应液经冷却、抽滤、洗涤，得到卟啉共价功能化的氮掺杂还原氧化石墨烯纳米杂化非线性吸收光学功能材料。

3.如权利要求2所述的卟啉-氮掺杂还原氧化石墨烯非线性光学材料的制备方法，其特征在于，步骤A1中，所述还原氧化石墨烯的制备方法为：

取1.5g的石墨烯，1.5g的硝酸钠，量取75mL98％的浓硫酸，冰浴搅拌下缓慢加入9g高锰酸钾，冰浴1h，升温至35℃水浴搅拌1h，再加入300mL水搅拌30min，接着加入18mL30％的双氧水搅拌10min，然后趁热过滤，并用5％HCl溶液和去离子水洗涤直到滤液中无硫酸根被检测到为止，最后将滤饼置于60℃的真空干燥箱中充分干燥得到氧化石墨烯；取1.5mL氨水加入到20.0mL浓度为1.5mg/mL氧化石墨烯水溶液，然后超声15min,接着转移到反应釜中，烘箱控温180℃，反应12h；冷却到室温，将反应液用0.45μm尼龙膜抽滤，分别依次使用去离子水、乙醇多次洗涤除去过量的氨水和其它杂质，留在滤饼上的固体抽真空，即得还原氧化石墨烯。

4.如权利要求2所述的卟啉-氮掺杂还原氧化石墨烯非线性光学材料的制备方法，其特征在于，步骤A2中，所述卟啉为5-[4-丙二酸苯乙酯基]-10,15,20-三苯基卟啉；还原氧化石墨烯，卟啉和碘单质的质量比为1:1:1。

5.如权利要求2所述的卟啉-氮掺杂还原氧化石墨烯非线性光学材料的制备方法，其特征在于，步骤A2中，所述有机碱为1,8-二氮杂双环(5.4.0)十一碳-7-烯；卟啉和有机碱的物质的量之比为1:3。

6.如权利要求2所述的卟啉-氮掺杂还原氧化石墨烯非线性光学材料的制备方法，其特征在于，步骤A2中，所述的功能化反应为亲核加成的环丙烷化反应；反应温度为70-120℃，反应时间为2-5天。

7.如权利要求2所述的卟啉-氮掺杂还原氧化石墨烯非线性光学材料的制备方法，其特征在于，步骤A2中，所述的有机溶剂为甲苯；所述抽滤、洗涤时所用的溶剂均依次为二氯甲烷，乙醇。

8.如权利要求1所述的卟啉-氮掺杂还原氧化石墨烯非线性光学材料的应用，其特征在于，所述卟啉-氮掺杂还原氧化石墨烯非线性光学材料在532nm、4ns激光辐照下具有好的非线性吸收效应，非线性归一化拟合透射率达到0.33，作为非线性吸收材料，用于精密的光学敏感器件或人眼的激光防护。