一种氮铝共掺杂碳点薄膜激光防护材料及其制备方法与应用

文档序号:26310948发布日期:2021-08-17 13:49阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种氮铝共掺杂碳点薄膜激光防护材料,其特征在于,所述的激光防护材料为聚甲基丙烯酸甲酯中掺杂碳点的薄膜,所述的碳点为氮铝共掺杂的疏水碳点。

2.根据权利要求1所述氮铝共掺杂碳点薄膜激光防护材料,其特征在于,包括以下条件中的一项或多项:

i、所述聚甲基丙烯酸甲酯的重均分子量为300000-400000,优选为350000;

ii、所述薄膜的厚度为7.20~11.0微米;碳点的粒径为1-10纳米,优选为4-5纳米。

3.根据权利要求1所述氮铝共掺杂碳点薄膜激光防护材料,其特征在于,所述薄膜中碳点的掺杂量为0.8%-4.5%,优选为2-3%。

4.如权利要求1-3任意一项所述氮铝共掺杂碳点薄膜激光防护材料的制备方法,包括步骤:

将聚甲基丙烯酸甲酯溶于二氯甲烷中,加入氮铝共掺杂的疏水碳点的二氯甲烷分散液,充分分散混合均匀得到混合液,然后成膜得到氮铝共掺杂碳点薄膜激光防护材料;

所述氮铝共掺杂的疏水碳点的制备包括步骤:将单取代烷基胺与无水三氯化铝加入到苯类溶剂中,充分分散混合均匀,在130~190℃下回流热解;然后经冷却至室温、硅胶柱分离、真空干燥得到氮铝共掺杂的疏水碳点。

5.根据权利要求4所述氮铝共掺杂碳点薄膜激光防护材料的制备方法,其特征在于,包括以下条件中的一项或多项:

i、所述单取代烷基胺为己胺、庚胺、辛胺、壬胺、癸胺、十二胺、十四胺、十六胺或十八胺中的一种,优选为十二胺;

ii、所述单取代烷基胺与无水三氯化铝的质量比为0.5:1~6:1,优选为1.5:1;

iii、所述苯类溶剂为氯苯、溴苯、碘苯、邻二氯苯、间二氯苯或对二氯苯中的一种;所述单取代烷基胺的质量和苯类溶剂的体积比为0.05-0.5g/ml;

iv、所述回流热解温度为140℃;

v、所述回流热解时间为24~48小时。

6.根据权利要求4所述氮铝共掺杂碳点薄膜激光防护材料的制备方法,其特征在于,包括以下条件中的一项或多项:

i、混合液中,氮铝共掺杂的疏水碳点的浓度为0.23~1.35毫克/毫升;

ii、混合液中,聚甲基丙烯酸甲酯的浓度为25-30毫克/毫升;

iii、氮铝共掺杂的疏水碳点的二氯甲烷分散液中,氮铝共掺杂的疏水碳点的浓度为1.38-8.1mg/ml。

7.根据权利要求4所述氮铝共掺杂碳点薄膜激光防护材料的制备方法,其特征在于,聚甲基丙烯酸甲酯和氮铝共掺杂的疏水碳点的质量比为21-125:1,优选为39:1。

8.根据权利要求4所述氮铝共掺杂碳点薄膜激光防护材料的制备方法,其特征在于,加入氮铝共掺杂的疏水碳点充分分散混合均匀后还包括超声除气泡的步骤,所述超声时间为10-30分钟。

9.根据权利要求4所述氮铝共掺杂碳点薄膜激光防护材料的制备方法,其特征在于,所述成膜温度为室温,成膜时间为24~48小时。

10.如权利要求1-3任意一项所述氮铝共掺杂碳点薄膜激光防护材料的应用,作为防护材料应用于激光防护。


技术总结
本发明提供一种氮铝共掺杂碳点薄膜激光防护材料及其制备方法与应用。本发明先将单取代烷基胺与无水三氯化铝加入到苯类溶剂中,充分分散混合均匀,在130~190℃下回流热解;然后经冷却至室温、硅胶柱分离、真空干燥得到氮铝共掺杂的疏水碳点。然后将聚甲基丙烯酸甲酯溶于二氯甲烷中,加入氮铝共掺杂的疏水碳点的二氯甲烷分散液,充分分散混合均匀得到混合液,然后成膜得到氮铝共掺杂碳点薄膜激光防护材料;本发明激光防护材料制备方法简单,动态光限幅阈值低,非线性光学性能好,激光防护效果好。

技术研发人员:李洪光;路丹丹;刘伟;刘晓东
受保护的技术使用者:山东大学;潍坊东元连海环保科技有限公司
技术研发日:2021.04.26
技术公布日:2021.08.17
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