光響應性偶氮苯生色團-石墨烯復合物的制備.pdf

1、石墨烯從2004年被發(fā)現(xiàn)以來,由于其具有高比表面積、良好的機械強度、極高的熱導率和電導率等性能,被廣泛應用在太陽能電池、場效應晶體管、超級電容器等領域。光響應性偶氮苯分子在紫外-可見光照射下會發(fā)生可逆的順-反異構化轉變,因而廣泛應用于光開關、非線性光學、光存儲媒介等領域。本文利用重氮化反應合成了4種不同結構的偶氮苯衍生物: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)進行共價接枝,獲得不同化學結構的偶氮石墨烯復合材料。
　　1、分析測試表明AZO-1、AZO-2存在分子內氫鍵,形成醌腙異構體,AZO-4存在分子內氫鍵,但不存在成醌腙異構體
　　2、通過酰胺化反應,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)生可逆的光致異構化轉變。對AZO-2及GO-AZO-2的分子化學儲能性能進行理論計算顯示,單個偶氮苯分子在GO-AZO-2復合體中的標準自由能達到1.46 eV,比AZO-2提高32.7％。
　　3、利用米爾溫反應制備了RGO-AZO-3和RGO-AZO-4兩種納米復合材料。分析表明相比于酰胺化反應,米爾溫反應制備的偶氮石墨烯復合體具有更高的共價接枝率。光響應測試顯示AZO-3、AZO-4在RGO表面仍然可以發(fā)生可逆的光