一种氧化石墨烯-酞菁复合材料及其非线性光学性能
2021-11-30郭玉梅谈莉黄文博李久盛曾祥琼王挺峰
化工进展 2021年11期
关键词:复合材料
郭玉梅,谈莉,黄文博,李久盛,曾祥琼,王挺峰
(1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所激光与物质相互作用国家重点实验室,吉林 长春 130033;2 中国科学院大学材料与光电研究中心,北京 100049;3 中国科学院上海高等研究院先进润滑材料实验室,上海 201210)
光辐射在能量转换、通信、成像、加工、手术和医学等重要应用领域的使用日益增长,但同时也会对人眼和光电传感器造成暂时性或永久性伤害,因此开发有效的激光防护器件十分必要。近十年来,具有光限幅效应的非线性光学材料的研究备受关注,主要有有机染料(金属卟啉和金属酞菁及其衍生物)、混合金属络合物、聚合物材料(有机和/或无机)、无机半导体和其他纳米材料[1]。
石墨烯具有显著的非线性光学(non-linear optics,NLO)特性,且对近红外频率范围内波长弱依赖[2],在光电子和光电子应用中非常有前景。Lim 等[3]发现分散的石墨烯可以在远低于损伤阈值下表现出宽非线性光学吸收,具体为对纳秒级的可见光和近红外脉冲有10mJ/cm的新基准,线性透射率达到70%。尽管石墨烯的性能非常可观,然而其分散性和机械加工性较差,这是其应用的首要障碍[4]。因此理论上石墨烯-酞菁是最佳的配体,然而在应用中并不见得。氧化石墨烯(graphene oxide,GO)因π-π堆叠作用存在很强的非线性吸收和较强的光限制性质,其含氧官能团及缺陷结构除了增强其可功能修饰性外,也提高了其亲水性,有利于其溶解和分散。研究结果表明,将GO和其他非线性材料共价相连,是提高非线性性质和光限制性质的一种有效方式[5]。……
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