本发明涉及一种表面主要含有羟基一种基团的类石墨烯材料。
背景技术：
激光材料在信息，医药，工业等领域有着广泛的应用。常用的激光材料有晶体，陶瓷，薄膜等。然而，大尺寸高掺杂浓度的晶体很难生长。因此，开发出一种经济高效的激光材料仍然至关重要。
氧化石墨烯（grapheneoxide，go）已经被广泛应用于超快光学，生物传感器等领域。go在制造光学器件方面具有很高的灵活性和可加工性。此外，它展现出与石墨烯类似的超快恢复时间和极强的可饱和吸收特性。与石墨烯相比，go表现出很强的亲水性，可以高度分散在水溶液中，这是由于其表面具有大量的含氧官能团。go可以通过化学剥离从天然石墨中批量制得，成本低廉，制备工艺与石墨烯相比较为简便。这些优势使得go在脉冲激光器领域有着重大的研究意义和应用前景。
但是由于go表面含有羟基，羧基，羰基和环氧基。这些含氧基团对于激光器件的超快恢复时间和可饱和吸收特性将会产生不同的影响。
技术实现要素：
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，提供一种表面主要含有一种含氧基团——羟基的go材料，以提高激光材料的光学性能。
为了达到上述目的，本发明提供了一种类氧化石墨烯材料，该类氧化石墨烯材料通过以下方法制备：
（1）取0.2~0.4g氧化石墨烯加入到400~800ml水中，超声1~3小时得到悬浮液；
（2）调节步骤（1）中悬浮液的ph值为1~4；
（3）向步骤（2）的悬浮液中先加入2~4ml浓度为5.9mm的mnso4水溶液，搅拌均匀，再加入8~16ml浓度为35mm（毫摩尔每升）的h2o2水溶液，搅拌均匀后备用；
（4）将步骤（3）中制备得到的溶液放在紫外光λ=185nm波长条件下照射1~4天后，反复水洗3次，每次水洗后抽滤，每次水洗用水量为200ml；最后抽滤得到的粗产品备用；
（5）将步骤（4）中得到的粗产品在真空干燥箱中200℃下干燥3小时，得到所述类氧化石墨烯材料。
其中，优选制备工艺参数如下：步骤（1）中氧化石墨烯的加入量为0.4g，水的加入量为800ml；步骤（2）中调节悬浮液的ph值为1~2；步骤（3）中mnso4水溶液的加入量为3~4ml，h2o2水溶液的加入量为12~16ml；步骤（4）中照射时间为1~2天。
步骤（2）中调节ph值采用hcl水溶液或naoh水溶液，hcl水溶液的质量浓度为5%，naoh水溶液的浓度为1mol/l。
本发明还提供了上述类氧化石墨烯材料在制备固体激光器方面的应用。
本发明相比现有技术具有以下优点：
1、本发明制备得到的材料表面主要含有羟基该一种含氧基团，与go表面含有的其它含氧基团羧基，羰基和环氧基相比，羟基具有良好的化学稳定性；同时本发明制备得到的类氧化石墨烯材料具有较大的尺寸（本发明材料平均尺寸为1484nm，远大于go的平均尺寸815nm），能表现出更好的光电性能。
3、本发明类氧化石墨烯材料的制备工艺简单，且具有良好的光电性能，将会是一种潜在的光电子材料，能够被应用于固体激光器件。
附图说明
图1为本发明实施例1制备得到的类氧化石墨烯材料的sem图；
图2为本发明实施例1制备得到的氧化石墨烯和类氧化石墨烯材料的红外光谱对比图；
图3为本发明实施例1制备得到的氧化石墨烯和类氧化石墨烯材料的动态粒径对比图；
图4为本发明实施例1类氧化石墨烯调q光纤激光器输出脉冲串(a)和输出脉宽(b)示意图。
具体实施方式
以下通过实施例进一步说明本发明：
实施例1：
取0.4g氧化石墨烯加入到800ml水中，超声1小时得到悬浮液；用5%hcl(5wt%)调节悬浮液的ph=4；先加入4ml5.9mm的mnso4溶液，搅拌均匀，再加入16ml35mm的h2o2。将溶液放在紫外光λ=185nm波长条件下照射2天。水洗（3×200ml），抽滤得黑色粗产品。将粗产品在200oc真空干燥箱中干燥3小时得到类氧化石墨烯产物，产物为黑色粉末，质量0.15g。
通过所得产物的sem图谱（图1）可以看出材料呈现出层状结构。
对本发明制备得到的类氧化石墨烯材料和氧化石墨烯进行红外光谱对比，从图2可看出，氧化石墨烯样品go在3424cm-1附近有一个较宽较强的吸收峰应属o−h的伸缩振动峰；在1725cm-1和1618cm-1处的峰分别对应为c=o和c=c的伸缩振动峰；在1400cm-1处的峰对应于o-h的弯曲振动峰；在1222cm-1和1056cm-1处的峰对应于c−o−c的伸缩振动峰。类氧化石墨烯材料golh在在3427cm-1附近有一个较宽较强的吸收峰应属o−h的伸缩振动峰；在1622cm-1处的峰对应于c=c的伸缩振动峰；在1398cm-1处的峰对应于o-h的弯曲振动峰；在1113cm-1处的峰对应于c−o的伸缩振动峰。在1725cm-1处的c=o峰的消失，说明发生了脱羧反应。在1222和1056cm-1处c−o−c的峰的消失，说明环氧基团和双氧水或水发生反应，产生了羟基。
从图3中可看出，氧化石墨烯样品go的粒径尺寸为815.3nm，在热处理后，类氧化石墨烯样品golh尺寸不断增加，从815.3nm增加到1484nm。
在图4中，激光器采用类氧化石墨烯作为可饱和吸收体，得到重复频率71.4khz，此时脉宽为0.8µs。类氧化石墨烯调q光纤激光器表现出稳定的信号强度和窄脉宽。因此，类氧化石墨烯是一种潜在的脉冲激光材料。
实施例2-28
用紫外光(λ=185nm)照射下，各实施例采用的原料和试剂如下表：