专利名称：石墨烯/聚希夫碱聚合物复合材料及其制备方法和应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及聚希夫碱复合材料及其制备方法和应用。
背景技术：
芳香性共轭聚希夫碱具有光学非线性，电致变色、酸致变色，光致变色形为，同时希夫碱聚合物具有好的机械性能、热稳定性和电子导电性、非线性光学性质和许多其它性能，可望用在光存储、光记忆、光学运算、光限幅激光防护上引起了许多学者的兴趣。但是现有的聚希夫碱仍然存在导电性差，变色速率慢和效率较低的问题，有待进ー步研究提高。
发明内容
本发明是要解决现有的聚希夫碱的导电性差、变色速率慢和效率较低的问题，而提供石墨烯/聚希夫碱聚合物复合材料及其制备方法和应用。本发明的石墨烯/聚希夫碱聚合物复合材料的结构表示式为
权利要求
1.石墨烯/聚希夫碱聚合物复合材料，其特征在于石墨烯/聚希夫碱聚合物复合材料的结构式表不式为
2.如权利要求I所述的石墨烯/聚希夫碱聚合物复合材料的制备方法，其特征在于石墨烯/聚希夫碱聚合物复合材料的制备方法按以下步骤进行 一、采用Hmnmers法将石墨制成氧化石墨； ニ、再将氧化石墨用水合肼还原成石墨烯； 三、称取聚希夫碱、步骤ニ制备的石墨烯和肌氨酸并加入到无水N，N, - ニ甲基甲酰胺中，超声处理20min 30min,然后在N2保护下，升温至149 156°C回流搅拌4 10天，反应结束过滤，将得到的固相物用甲醇洗涤干净，然后放在温度为60 70°C并用N2保护的烘箱中干燥燥IOh 48h，得到石墨烯/聚希夫碱聚合物复合材料； 其中步骤三中石墨烯与聚希夫碱的质量比是(O. 5 I) 1，肌氨酸与聚希夫碱的质量比为I : (3 5)，聚希夫碱的质量与N，V - ニ甲基甲酰胺的体积的比为Ig (20 50)mL。
3.根据权利要求2所述的石墨烯/聚希夫碱聚合物复合材料的制备方法，其特征在于步骤一中采用Hmnmers法将石墨制成氧化石墨的具体步骤为 A、分别称取质量百分浓度为98%的浓硫酸、石墨粉、硝酸钠、高锰酸钾和蒸馏水，其中石墨粉质量与质量百分浓度为98%的浓硫酸的体积的比为Ig (20 50)mL、石墨粉与硝酸钠的质量比为I : (O. 2 I. 5)、石墨粉与高锰酸钾的质量比为I : (4 7)、石墨粉的质量与蒸馏水体积的比为Ig (20 30)mL ； B、将步骤一称取的石墨粉和硝酸钠混合均匀，得到混合物；将步骤一称取的质量百分浓度为98%的浓硫酸加入反应容器中，再把反应容器放在冰水浴中，在搅拌条件下将混合物加入到反应容器中，再将步骤一称取的高锰酸钾分5 6次加入到反应容器中，控制反应温度不超过10 15°C，搅拌反应2 4h ;然后升温至35°C 40°C，继续搅拌3h ； C、将步骤一称取的蒸懼水加入反应容器中，继续搅拌30min 40min； D、向反应容器中加入双氧水至溶液的颜色由紫红色变成亮黄色为止； E、将反应容器中的固液混合物离心分离，再将得到的固相物先用浓度为lmol/LHCl溶液洗涤，再用去离子水洗涤至无硫酸根为止，再在温度为60 70°C的真空干燥箱中干燥Ih 10天,得到氧化石墨。
4.根据权利要求2或3所述的石墨烯/聚希夫碱聚合物复合材料的制备方法，其特征在于步骤ニ中氧化石墨用水合肼还原成石墨烯的具体步骤如下 A、称取氧化石墨、水和水合肼，其中氧化石墨的质量与水的体积的比为Ig (1000 1500)L、氧化石墨的质量与水合肼的体积的比为Ig (10 30)mL; B、将步骤一称取的氧化石墨加入到步骤ー称取的水中，得到悬浮液，再将悬浮液在功率为500W的条件下超声分散I 5h，得到稳定的分散液；C、将步骤B得到的稳定的分散液升温至70 80°C，逐滴加入水合肼，滴加完毕后，在温度为80 90°C的条件下搅拌IOh 36h，然后过滤，将得到的固相物先用甲醇洗涤、再用水洗涤，再放在温度为60 70°C的真空干燥箱中干燥I 5天，得到石墨烯。
5.根据权利要求2或3所述的石墨烯/聚希夫碱聚合物复合材料的制备方法，其特征在于步骤三中的聚希夫碱的结构式为
6.如权利要求I所述的石墨烯/聚希夫碱聚合物复合材料的应用，其特征在于石墨烯/聚希夫碱聚合物复合材料的应用是其作为光电材料的应用。
7.如权利要求I所述的石墨烯/聚希夫碱聚合物复合材料的应用，其特征在于石墨烯/聚希夫碱聚合物复合材料的应用是其在检测传感器件中的应用。
8.如权利要求I所述的石墨烯/聚希夫碱聚合物复合材料的应用，其特征在于石墨烯/聚希夫碱聚合物复合材料的应用是其在电致变色显示器件中的应用。
9.如权利要求I所述的石墨烯/聚希夫碱聚合物复合材料的应用，其特征在于石墨烯/聚希夫碱聚合物复合材料的应用是其在酸致变色器件中的应用。
10.如权利要求I所述的石墨烯/聚希夫碱聚合物复合材料的应用，其特征在于石墨烯/聚希夫碱聚合物复合材料的应用是其在光致变色器件中的应用。
全文摘要
石墨烯/聚希夫碱聚合物复合材料及其制备方法和应用，本发明涉及聚希夫碱复合材料及其制备方法和应用。本发明的石墨烯/聚希夫碱聚合物复合材料的结构表示式为制备方法将聚希夫碱、石墨烯和肌氨酸加入到无水N，N′-二甲基甲酰胺中，超声处理后，在N2保护下，升温至149～156℃回流搅拌4～10天，反应结束过滤、洗涤、干燥后，得到石墨烯/聚希夫碱聚合物复合材料；该复合材料可用作光电材料，也可用于检测传感器件、电致变色显示器件、酸致变色器件、光致变色器件中。
文档编号C09K9/02GK102702740SQ20121017705
公开日2012年10月3日 申请日期2012年6月1日 优先权日2012年6月1日
发明者孙岩, 才继伟, 牛海军, 马丽娜 申请人:黑龙江大学