光響應(yīng)性偶氮苯生色團(tuán)-石墨烯復(fù)合物的制備.pdf

1、石墨烯從2004年被發(fā)現(xiàn)以來(lái),由于其具有高比表面積、良好的機(jī)械強(qiáng)度、極高的熱導(dǎo)率和電導(dǎo)率等性能,被廣泛應(yīng)用在太陽(yáng)能電池、場(chǎng)效應(yīng)晶體管、超級(jí)電容器等領(lǐng)域。光響應(yīng)性偶氮苯分子在紫外-可見(jiàn)光照射下會(huì)發(fā)生可逆的順-反異構(gòu)化轉(zhuǎn)變,因而廣泛應(yīng)用于光開(kāi)關(guān)、非線性光學(xué)、光存儲(chǔ)媒介等領(lǐng)域。本文利用重氮化反應(yīng)合成了4種不同結(jié)構(gòu)的偶氮苯衍生物:2-羥基-4-氨基-偶氮苯(AZO-1)、2,2’-二羥基-4-氨基-偶氮苯(AZO-2)、4-氨基偶氮苯-4’-磺

2、酸(AZO-3)、4-氨基-2’-羥基偶氮苯-4’-磺酸(AZO-4),分別與氧化石墨烯(GO)或還原氧化石墨烯(RGO)進(jìn)行共價(jià)接枝,獲得不同化學(xué)結(jié)構(gòu)的偶氮石墨烯復(fù)合材料。
　　1、分析測(cè)試表明AZO-1、AZO-2存在分子內(nèi)氫鍵,形成醌腙異構(gòu)體,AZO-4存在分子內(nèi)氫鍵,但不存在成醌腙異構(gòu)體
　　2、通過(guò)酰胺化反應(yīng),制備了偶氮苯衍生物功能化氧化石墨烯(GO-AZO-1、GO-AZO-2)。AZO-1、AZO-2在GO表面

3、仍然可以發(fā)生可逆的光致異構(gòu)化轉(zhuǎn)變。對(duì)AZO-2及GO-AZO-2的分子化學(xué)儲(chǔ)能性能進(jìn)行理論計(jì)算顯示,單個(gè)偶氮苯分子在GO-AZO-2復(fù)合體中的標(biāo)準(zhǔn)自由能達(dá)到1.46 eV,比AZO-2提高32.7％。
　　3、利用米爾溫反應(yīng)制備了RGO-AZO-3和RGO-AZO-4兩種納米復(fù)合材料。分析表明相比于酰胺化反應(yīng),米爾溫反應(yīng)制備的偶氮石墨烯復(fù)合體具有更高的共價(jià)接枝率。光響應(yīng)測(cè)試顯示AZO-3、AZO-4在RGO表面仍然可以發(fā)生可逆的光