1,4-二氢吡啶-卟啉-氧化石墨烯复合物的制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种1,4-二氢吡啶-卟啉-氧化石墨烯复合物的制备方法。其特征在于包括以下步骤：（1）制备氧化石墨烯和1,4-二氢吡啶-卟啉类化合物；（2）将上述物质混合后，于超声波条件下利用π-π非共价相互作用分散于N,N-二甲基甲酰胺/水中，即得1,4-二氢吡啶-卟啉-氧化石墨烯复合物溶液。本发明所述1,4-二氢吡啶-卟啉-氧化石墨烯复合物厚度为2.4nm，且本发明能大大改善1,4-二氢吡啶-卟啉类化合物在水中溶解度及稳定性，且1,4-二氢吡啶-卟啉-氧化石墨烯复合物制备方法简单经济，能产生荧光，且其荧光强度随着1,4-二氢吡啶-卟啉类化合物碳链长度而变化。
【专利说明】1 ’ 4- 二氢吡啶-卟啉-氧化石墨烯复合物的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及化学合成领域，特别涉及一种1，4-二氢吡啶-卟啉-氧化石墨烯复合物的制备方法。
【背景技术】
[0002]自从石墨烯被发现以来，由于其优异的电学、光学、力学、热学等性能，石墨烯已经成为当今的研究热点之一。但由于石墨烯的大的比表面积以及其层间的范德华力，导致石墨烯极易团聚，这就限制了石墨烯的应用。氧化石墨烯，是石墨烯改性后的产物，由于氧化石墨烯表面具有许多如羟基、羧基、环氧基等亲水基团，使其能很好地分散在许多极性溶剂中，具有很好 的兼容性。卟啉类化合物，由于其大η共轭体系结构，使其很容易光辐射所激活，对光具有很好的灵敏性。由于这些性质，卟啉类化合物在光动力抗菌化学中，已经引起广泛关注。但卟啉类化合物一般只溶于二氯甲烷、氯仿等有毒溶剂中，限制着卟啉的应用。因此，如何改善卟啉的溶解度已十分必要。
【发明内容】
[0003]为了解决卟啉在溶解性方面的不足，本发明提供一种能使1，4-二氢吡啶-卟啉类化合物通过π - Ji非共价键作用堆积在氧化石墨烯表面的1，4- 二氢吡啶-卟啉-氧化石墨烯复合物的制备方法。
[0004]本发明的技术方案为:
[0005]I, 4- 二氢吡啶-卟啉-氧化石墨烯复合物的制备方法，包括如下步骤:
[0006]I)制备厚度约为lnm_2nm的氧化石墨烯；
[0007]2)分别称取氧化石墨烯和卟啉-1，4-二氢吡啶于玛瑙研磨中，充分研磨混合，得到氧化石墨烯与卟啉-1，4- 二氢吡啶混合物；
[0008]3)将步骤2)所得混合物溶于N，N-二甲基甲酰胺中，然后加入二次蒸馏水，超声波处理150-180min，使其均匀分散，静置，得到1，4- 二氢吡啶-卟啉-氧化石墨烯复合物在N, N- 二甲基甲酰胺/水中的分散液。
[0009]上述的1，4- 二氢吡啶-卟啉-氧化石墨烯复合物的制备方法，所述的氧化石墨烯是通过Hmnmers方法制得的。具体如下:
[0010]I)将天然石墨粉2.5g，硝酸钠1.25g，浓硫酸57.5ml均匀混合在500ml三颈瓶中。
[0011]2)在温度2°C以下，缓慢加入7.5g高锰酸钾，搅拌反应lh。
[0012]3)升高温度至35°C，保持温度反应30min后，缓慢加入125ml蒸馏水。
[0013]4)升高温度至98°C，继续反应至混溶液呈亮黄色。
[0014]5)用质量分数为30%的双氧水中和未反应的高锰酸钾，至无气泡产生。
[0015]6)用5%的盐酸溶液洗涤除去金属离子，离心，收集下层沉淀，再用二次水洗涤直至呈中性，离心，收集下层沉淀。
[0016]7)将沉淀于40°C烘箱中干燥。[0017]上述的1，4- 二氢吡啶-卟啉-氧化石墨烯复合物的制备方法，所述的1，4- 二氢吡啶-卟啉-氧化石墨烯复合物，其粒径约为2.4nm。
[0018]上述的1，4- 二氢吡啶-卟啉-氧化石墨烯复合物的制备方法，所述步骤2)氧化石墨烯和1，4- 二氢吡啶-卟啉的质量比为4.5:1。
[0019]上述的1，4- 二氢吡啶-卟啉-氧化石墨烯复合物的制备方法，所述步骤2)氧化石墨烯和1，4- 二氢吡啶-卟啉混合物的研磨时间为20-30min。
[0020]上述的1，4- 二氢吡啶-卟啉-氧化石墨烯复合物的制备方法，所述步骤3)所用N, N- 二甲基甲酰胺与二次蒸馏水的体积比为1:8。
[0021]上述的1，4- 二氢吡啶-卟啉-氧化石墨烯复合物的制备方法，所述步骤3)的超声波功率为500-1000W,超声时间为150min-180min。
[0022]上述的1，4- 二氢吡啶-卟啉-氧化石墨烯复合物的制备方法，所述1，4- 二氢吡啶-卟啉-氧化石墨烯复合物溶液的浓度为0.4mg/ml。
[0023]上述的1，4- 二氢吡啶-卟啉-氧化石墨烯复合物的制备方法，所述1，4- 二氢吡啶-卟啉的结构式(I)如示，
[0024]
【权利要求】
1.一种1，4-二氢吡啶-卟啉-氧化石墨烯复合物的制备方法，其特征在于包括以下步骤: 1)制备厚度约为lnm-2nm的氧化石墨烯； 2)分别称取氧化石墨烯和1，4-二氢吡啶-卟啉于玛瑙研磨中，充分研磨混合，得到氧化石墨烯与卟啉-1，4- 二氢吡啶混合物； 3)将步骤2)所得混合物溶于N，N-二甲基甲酰胺中，然后加入二次蒸馏水，超声波处理150-180min,使其均匀分散，静置，得到1，4-卟啉-二氢吡啶-氧化石墨烯复合物在N，N- 二甲基甲酰胺/水中的分散液。
2.根据权利要求1所述的1，4-二氢吡啶-卟啉-氧化石墨烯复合物的制备方法，其特征在于:所述的氧化石墨烯为Hmnmers方法合成。
3.根据权利要求1所述的1，4-二氢吡啶-卟啉-氧化石墨烯复合物的制备方法，其特征在于:所述的1，4- 二氢吡啶-卟啉-氧化石墨烯复合物，其粒径为2.4nm。
4.根据权利要求1的1，4 -二氢吡啶-卟啉-氧化石墨烯复合物的制备方法，其特征在于:所述步骤2)氧化石墨烯和1，4- 二氢吡啶-卟啉的质量比为4.5:1。
5.根据权利要求1所述的1，4-二氢吡啶-卟啉-氧化石墨烯复合物的制备方法，其特征在于:所述步骤2)氧化石墨烯和1，4- 二氢吡啶-卟啉混合物的研磨时间为20-30min。
6.根据权利要求1所述的1，4-二氢吡啶-卟啉-氧化石墨烯复合物的制备方法，其特征在于:所述步骤3)所用N，N-二甲基甲酰胺与二次蒸馏水的体积比为1:8。
7.根据权利要求1所述的1，4-二氢吡啶-卟啉-氧化石墨烯复合物的制备方法，其特征在于:所述步骤3)的超声波功率为500-1000W，超声时间为150min-180min。
8.根据权利要求1所述的1，4-二氢吡啶-卟啉-氧化石墨烯复合物的制备方法，其特征在于:所述1，4- 二氢吡啶-卟啉-氧化石墨烯复合物溶液的浓度为0.4mg/ml。
9.根据权利要求1所述的1，4-二氢吡啶-卟啉-氧化石墨烯复合物的制备方法，其特征在于，所述的1，4_ 二氢吡啶-卟啉具有式(I)的结构式:
【文档编号】C09K11/06GK103923090SQ201410158548
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2014年4月18日 优先权日:2014年4月18日
【发明者】曾荣今, 唐沙, 刘传磊, 熊春刚, 吴湘思 申请人:湖南科技大学