本发明专利技术公开了DAST-石墨烯复合膜及其制备方法，其中，DAST化学名称为4-（4-二甲基氨基苯乙烯基）甲基吡啶对甲基苯磺酸盐。该复合膜由两维的DAST与两维的石墨烯组成，其制备方法是：通过DAST与石墨烯原位复合或者非原位复合方式当中的一种形成复合材料，然后通过制膜形成DAST-石墨烯复合膜。这种复合膜具有特殊的化学结构和特殊的电学、光学及力学性能，能够克服单纯的石墨烯薄膜或单纯的DAST薄膜在结构和性能方面的不足，提高材料的综合性能。DAST-石墨烯复合膜在红外或太赫兹等光电探测器、温度传感器、气体传感器等领域具有应用前景。此外，本发明专利技术公开的DAST-石墨烯复合膜的制备方法简单，无需复杂、昂贵的成膜设备，具有制造成本低、产品质量高等优点。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了DAST-石墨烯复合膜及其制备方法，其中，DAST化学名称为4-（4-二甲基氨基苯乙烯基）甲基吡啶对甲基苯磺酸盐。该复合膜由两维的DAST与两维的石墨烯组成，其制备方法是：通过DAST与石墨烯原位复合或者非原位复合方式当中的一种形成复合材料，然后通过制膜形成DAST-石墨烯复合膜。这种复合膜具有特殊的化学结构和特殊的电学、光学及力学性能，能够克服单纯的石墨烯薄膜或单纯的DAST薄膜在结构和性能方面的不足，提高材料的综合性能。DAST-石墨烯复合膜在红外或太赫兹等光电探测器、温度传感器、气体传感器等领域具有应用前景。此外，本专利技术公开的DAST-石墨烯复合膜的制备方法简单，无需复杂、昂贵的成膜设备，具有制造成本低、产品质量高等优点。【专利说明】DAST-石墨烯复合膜及其制备方法
本专利技术属于光电敏感材料领域，具体涉及DAST-石墨烯复合膜及其制备方法。
技术介绍
近年，有机非线性光学材料受到了广泛的关注，其中，4-(4-二甲基氨基苯乙烯基)甲基吡啶对甲基苯磺酸盐(简称DAST)是一种重要的有机非线性光学材料，它在1542nm的二阶非线性系数为840pm/V，在820nm的电光系数为75p/V，比目前广泛应用的ZnTe的相应参数高I?2个数量级。由于DAST的介电常数低，具有较长的相干长度和较快的响应特性(参见李寅，张建秀，傅佩珍，吴以成，“有机非线性光学晶体DAST的生长、形貌及透过光谱”，人工晶体学报，第40卷第I期，7-16 (2011)文献)。DAST的化学结构比较特另O，是有机吡啶盐的典型代表之一。其吡啶环上的碳原子与氮原子均以SP2杂化轨道成键，环上每个原子均以一个η轨道形成共轭体系，氮原子上的孤对电子不参加共轭，因此，批啶成盐后并不破坏环状共轭体系。此类分子中含有两个大η键，一个是苯环，另一个是吡啶环，通过中间的C = C双键把两个大π键共轭起来，使电子电荷可以从一端离域到另一端，导致有机分子的二阶非线性极化率增大。吡啶阳离子作为带正电荷的基团，是一种很强的吸电子基团。受体强度越大，分子内电荷转移程度越大，相应的微观二阶极化率也将越大(参见K.Jagannathan, , S.Kalainathan, T.Gnanasekaran, “Growth and characterizat1nof 4-dimethylamino-N-methyl 4-stilbazolium tosylate (DAST) single crystals grownby nucleat1n reduct1n method”，Crystal Growth&design, 7 (5),1881-1887 (2007)文献)。 DAST这种独特的化学结构使其在多种
中显示出较强的应用前景，例如在太赫兹产生和发射领域。1992年，文献乂.(:.211&叩，乂^&，￥.了111，“TerahertzOptical Rectificat1n from a Non linear Organic Crystal，，，Applied PhysicsLetters, 61 (26), 3080-3082(1992)报道DAST能通过光整流发射出THz波。2004年，文献T.Taniuchi, S.0kada, H.Nakanishi, ^WideIy-tunable THz-wave Generat1n in 2_20THzRange from DAST Crystal by Non linear Difference Frequency Mixing，，, ElectronicsLetters, 40 (I)，60-62 (2004)报道在1300?1450nm范围内通过OPO混频能产生2?20ΤΗζ的可调太赫兹波，在11.6ΤΗζ时输出能量为82nJ/脉冲、峰值为10.3W，19THz时输出能量为I 1nJ/脉冲、峰值为 13.8ff0 2010 年，文献 1.Katayama, R.Akai, Μ.Bito, “Ultra broadbandTerahertz Generat1n Using 4~N, N-dimethylamino-4-N-methyIstilbazoIiumTosylateSingle Crystals”，Applied Physics Letters, 97 (2), 021105 (2010)利用 DAST 晶体和 Ti蓝宝石激光器获得了 200THz的电磁波，比传统的GaSe晶体激发的光的强度高2?3个数量级。 目前为止，前人文献报道的主要是DAST晶体的生长及性能。人们已经开发出多种生长DAST晶体的方法,包括:(I)籽晶法,参见F.Pan, M.S.Wong, C.Bosshard, “CrystalGrowth and Characterizat1n of the Organic Salt 4_N, N-Dimethylamino-4-N-methyl-stilbazolium Tosylate (DAST) ” , Advanced Materials, 8-7 (1996)文献；(2)斜板法，参见 F.sunesada, T.1wai, T.Watanabe, “High-quality Crystal Growth of Organic Nonlinear Optical Crystal DAST”，Journal of Crystal Growth, 237-239，2104-2106(2002)文献；(3)双区段法，参见 A.S.Hameed, ff.C.Yu, Z.B.Chen, “An Investigat1n onthe Growth and Characterizat1n of DAST Crystals Grown by Two Zone GrowthTechnique”，Journal of Crystal Growth, 282，117-124(2005)文献。DAST 晶体具有特殊的光学性能。例如，文献 P.D.Cunningham, L.Μ.Hayden, “Optical properties of DAST inthe THz range”，Optics Express, 23620-23625 (2010)报道了 DAST 晶体在太赫兹辐射下的吸收，作者发现DAST晶体在0.6至12THz波段具有较好的吸收特性。在太赫兹辐射作用下，DAST 晶体的 a轴和 b 轴分别在 1.1,3.1,5.2,7.1,8.4、11、12.3THz 和 1.1,1.3,1.6,2.2、 3、5.2,7.2,9.6,11.7THz处有较好的吸收。所以，DAST晶体在太赫兹的产生、发射、响应吸收等方面都有较大的应用前景。但是，这些通过结晶生长的方法得到的是大小不一的DAST晶体。把DAST晶体直接应用到微型器件当中存在一些明显的缺点，包括:(I)有机晶体生长一般需要液相环境，生长周期长、工艺复杂、设备昂贵等，不利于大规模产业化生产，而且DAST晶体的生长工艺与传统的器件微加工技术不兼本文档来自技高网...
【技术保护点】
DAST‑石墨烯复合膜，其特征在于：该复合膜由两维的DAST与两维的石墨烯相复合而成。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：许向东，孙自强，蒋亚东，范凯，温粤江，黄锐，邹蕊矫，王蒙，姚洁，敖天宏，何琼，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51
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