曼光譜，測(cè)試結(jié)果顯示出三個(gè)吸收峰，分 別為991cm \ 1575cm 1和2207cm \其中1575cm 1由芳香環(huán)所有sp2原子對(duì)的伸縮振動(dòng)產(chǎn)生， 2207cm 1由炔鍵的伸縮振動(dòng)產(chǎn)生；
[0040] 圖4為實(shí)施例1制備得到石墨炔不同放大尺寸的透射電鏡圖，圖5為實(shí)施例1制 備得到的石墨炔的SAED圖，可以看出，該石墨炔薄膜為單晶結(jié)構(gòu)，由圖5可計(jì)算得到晶格間 距為4.7&A;
[0041] 圖6為實(shí)施例1制備所得石墨炔的XRD圖譜，23°左右有強(qiáng)峰出現(xiàn)，說(shuō)明材料為共 輒的平面碳材料；
[0042] 圖7為實(shí)施例1制備所得石墨炔不同放大尺寸的掃描電鏡圖（SEM)，圖8為制備所 得石墨炔的EDS元素分析圖，結(jié)果顯示為均一連續(xù)的片層結(jié)構(gòu)材料，且主要為碳元素構(gòu)成；
[0043] 圖9為實(shí)施例1制備所得石墨炔的X射線(xiàn)光電子能譜（XPS)，表明石墨炔僅由碳元 素組成，且碳為Sp2和SP雜化；
[0044] 圖10為實(shí)施例1制備所得石墨炔的隊(duì)吸脫附曲線(xiàn)和孔徑分布（BET)，可得孔徑集 中在 4nm，孔容為 0. 795044cm3/g，比表面積為 674. 4781m2/g。
[0045] 實(shí)施例2
[0046] 氬氣（純度彡99. 999% )氣體環(huán)境下，將192mg(l. Ommol)底物（1，3, 5-三丙炔基 苯）和23. 5mg(0. 05mmol)催化劑（三（叔丁氧基）（2, 2-二甲基丙炔基）媽?zhuān)┭b入Schlenk 瓶中，60mL甲苯（無(wú)水無(wú)氧處理）溶解。油浴加熱，緩慢升至75°C，反應(yīng)24h ;過(guò)程中溶液抽 真空（5次，每次20s)除去副產(chǎn)品2-丁炔，在真空中失去的溶劑是通過(guò)添加7. 5mL新的溶 劑進(jìn)行補(bǔ)償；反應(yīng)結(jié)束后，有凝膠狀固體產(chǎn)生，甲苯反復(fù)沖洗后，抽濾獲得目標(biāo)產(chǎn)物石墨炔。
[0047] 實(shí)施例3
[0048] 氮?dú)猓兌柔?9. 999 % )氣體環(huán)境下，將1.92g (10.0 mmol)底物（1，3, 5-三丙炔基 苯）和0· 705g(l. 5mmol)催化劑（三（叔丁氧基）（2, 2-二甲基丙炔基）媽?zhuān)┭b入Schlenk 瓶中，15mL甲苯（無(wú)水無(wú)氧處理）溶解。油浴加熱，緩慢升至50°C，反應(yīng)192h;過(guò)程中溶液 抽真空（8次，每次30s)除去副產(chǎn)品2-丁炔，在真空中失去的溶劑是通過(guò)添加4mL新的溶 劑進(jìn)行補(bǔ)償；反應(yīng)結(jié)束后，有凝膠狀固體產(chǎn)生，甲苯反復(fù)沖洗后，抽濾獲得目標(biāo)產(chǎn)物石墨炔。
[0049] 實(shí)施例4
[0050] 在氮?dú)獗Ｗo(hù)氣氛下，將I. 92g反應(yīng)底物1，3, 5-三丙炔基苯與I. 89g催化劑三（叔 丁氧基）（2, 2-二甲基丙炔基）鎢一起加入反應(yīng)容器內(nèi)，添加30mL四氯化碳溶解，再油浴加 熱至40°C，反應(yīng)150h ;反應(yīng)過(guò)程中對(duì)溶液抽真空除去副產(chǎn)物2- 丁炔，抽真空次數(shù)為7次，每 次15s，在真空中失去的溶劑是通過(guò)添加3. 5mL新的溶劑進(jìn)行補(bǔ)償；反應(yīng)結(jié)束后，收集反應(yīng) 產(chǎn)物，并用四氯化碳反復(fù)沖洗干凈后，進(jìn)行抽濾操作，獲得目標(biāo)產(chǎn)物石墨炔。
[0051] 實(shí)施例5
[0052] 在氬氣保護(hù)氣氛下，將I. 92g反應(yīng)底物1，3, 5-三丙炔基苯與I. 18g催化劑三（叔 丁氧基）（2, 2-二甲基丙炔基）鎢一起加入反應(yīng)容器內(nèi)，添加30mL經(jīng)無(wú)水無(wú)氧處理后的甲 苯，再油浴加熱至60 °C，反應(yīng)11Oh ;反應(yīng)過(guò)程中對(duì)溶液抽真空除去副產(chǎn)物2- 丁炔，抽真空次 數(shù)為5次，每次20s，在真空中失去的溶劑是通過(guò)添加5mL新的溶劑進(jìn)行補(bǔ)償；反應(yīng)結(jié)束后， 收集反應(yīng)產(chǎn)物，并用甲苯反復(fù)沖洗干凈后，進(jìn)行抽濾操作，獲得目標(biāo)產(chǎn)物石墨炔。
[0053] 實(shí)施例6
[0054] 在氮?dú)獗Ｗo(hù)氣氛下，將I. 92g反應(yīng)底物1，3, 5-三丙炔基苯與0. 944g催化劑三（叔 丁氧基）（2, 2-二甲基丙炔基）鎢一起加入反應(yīng)容器內(nèi)，添加15mL經(jīng)無(wú)水無(wú)氧處理后的甲 苯，再油浴加熱至80°C，反應(yīng)90h ;反應(yīng)過(guò)程中對(duì)溶液抽真空除去副產(chǎn)物2- 丁炔，抽真空次 數(shù)為3次，每次30s，在真空中失去的溶劑是通過(guò)添加3mL新的溶劑進(jìn)行補(bǔ)償；反應(yīng)結(jié)束后， 收集反應(yīng)產(chǎn)物，并用甲苯反復(fù)沖洗干凈后，進(jìn)行抽濾操作，獲得目標(biāo)產(chǎn)物石墨炔。
[0055] 實(shí)施例7
[0056] 在氮?dú)獗Ｗo(hù)氣氛下，將I. 92g反應(yīng)底物1，3, 5-三丙炔基苯與0· 708g催化劑三（叔 丁氧基）（2, 2-二甲基丙炔基）鎢一起加入反應(yīng)容器內(nèi)，添加15mL經(jīng)無(wú)水無(wú)氧處理后的甲 苯，再油浴加熱至ll〇°C，反應(yīng)30h ;反應(yīng)過(guò)程中對(duì)溶液抽真空除去副產(chǎn)物2- 丁炔，抽真空次 數(shù)為8次，每次5s，在真空中失去的溶劑是通過(guò)添加4mL新的溶劑進(jìn)行補(bǔ)償；反應(yīng)結(jié)束后， 收集反應(yīng)產(chǎn)物，并用甲苯反復(fù)沖洗干凈后，進(jìn)行抽濾操作，獲得目標(biāo)產(chǎn)物石墨炔。
[0057] 實(shí)施例8
[0058] 在氮?dú)獗Ｗo(hù)氣氛下，將I. 92g反應(yīng)底物1，3, 5-三丙炔基苯與0· 944g催化劑三（叔 丁氧基）（2, 2-二甲基丙炔基）鎢一起加入反應(yīng)容器內(nèi)，添加30mL經(jīng)無(wú)水無(wú)氧處理后的甲 苯，再油浴加熱至75°C，反應(yīng)96h ;反應(yīng)過(guò)程中對(duì)溶液抽真空除去副產(chǎn)物2- 丁炔，抽真空次 數(shù)為6次，每次25s，在真空中失去的溶劑是通過(guò)添加6mL新的溶劑進(jìn)行補(bǔ)償；反應(yīng)結(jié)束后， 收集反應(yīng)產(chǎn)物，并用甲苯反復(fù)沖洗干凈后，進(jìn)行抽濾操作，獲得目標(biāo)產(chǎn)物石墨炔。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種石墨炔的制備方法，其特征在于，包括以下步驟： (1) 在氮?dú)饣驓鍤獗Ｗo(hù)氣氛下，將反應(yīng)底物1，3, 5-三丙炔基苯與催化劑一起加入反應(yīng) 容器內(nèi)，添加溶劑溶解，再加熱進(jìn)行反應(yīng)； (2) 在步驟（1)的反應(yīng)過(guò)程中對(duì)溶液進(jìn)行多次抽真空除去反應(yīng)副產(chǎn)物2-丁炔，并添加 溶劑補(bǔ)償溶劑損耗； (3) 反應(yīng)結(jié)束后，對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行純化處理，即得目的產(chǎn)物石墨炔。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石墨炔的制備方法，其特征在于，所述的催化劑為三（叔 丁氧基）（2, 2-二甲基丙炔基）鎢，其與反應(yīng)底物的添加量的摩爾比為5~40:100。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種石墨炔的制備方法，其特征在于，所述的催化劑與反應(yīng) 底物的摩爾比為15~25:100。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石墨炔的制備方法，其特征在于，所述的溶劑為甲苯或 四氯化碳，步驟（1)中添加的溶劑量與反應(yīng)底物的摩爾比為0.05~2:100。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石墨炔的制備方法，其特征在于，步驟（1)中的反應(yīng)溫度 為40~IKTC，反應(yīng)時(shí)間為24~192h。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種石墨炔的制備方法，其特征在于，所述的反應(yīng)溫度為 60~80°C，所述的反應(yīng)時(shí)間為90~110h。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石墨炔的制備方法，其特征在于，步驟（2)中抽真空的次 數(shù)為3~8次，每次抽真空的時(shí)間為5~30s。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種石墨炔的制備方法，其特征在于，所述的抽真空的次數(shù) 為5~7次，每次抽真空的時(shí)間為15~25s。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石墨炔的制備方法，其特征在于，步驟（3)中反應(yīng)結(jié)束 后，反應(yīng)產(chǎn)物用溶劑沖洗干凈后，再進(jìn)行抽濾即獲得目的產(chǎn)物石墨炔。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種石墨炔的制備方法，其包括以下步驟：(1)在氮?dú)饣驓鍤獗Ｗo(hù)氣氛下，將反應(yīng)底物1,3,5-三丙炔基苯與催化劑一起加入反應(yīng)容器內(nèi)，添加溶劑溶解，再加熱進(jìn)行反應(yīng)；(2)在步驟(1)的反應(yīng)過(guò)程中對(duì)溶液進(jìn)行多次抽真空除去反應(yīng)副產(chǎn)物2-丁炔，并添加溶劑補(bǔ)償溶劑損耗；(3)反應(yīng)結(jié)束后，對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行純化處理，即得目的產(chǎn)物石墨炔。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有制備工藝簡(jiǎn)單，制得的石墨炔表面均勻，氧化程度低，可在空氣中穩(wěn)定地存在等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類(lèi)】C07C15/54, C07C2/38
【公開(kāi)號(hào)】CN105016962
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510350744
【發(fā)明人】肖勝雄, 吳彬, 李和興, 劉泰峰, 李滿(mǎn)榮, 邱曉艷, 劉珍鳳
【申請(qǐng)人】上海師范大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年11月4日
【申請(qǐng)日】2015年6月23日