摘要
因在激光频率转换、光信息处理、激光对抗等领域表现出优异的性能，非线性光学材料迅速成为研究热点，在日常生活与国防军事等各方面起到了至关重要的作用。目前，科学家们的研究重点主要是强激光与物质的相互作用，从而探究材料内部的结构、组成以及非线性极化现象导致的材料光学性质的变化，最终得到非线性光学性能优异的材料。卟啉、酞菁及其衍生物分子是一类具有离域的大π电子的共轭体系化合物，在诸多领域都具有广泛的应用。近年来，石墨烯渐渐成为材料领域内的研究热点，主要是因其在热学、电学、力学和光学等领域均具有优异的性能。石墨烯材料在非线性领域具有较好的光限幅性能，但是它具有加工性差，分散性不好的缺陷，使其不利于实际应用。在此理论基础上，我们制备出不同种类的卟啉、酞菁共价功能化的石墨烯纳米杂化材料，对杂化材料进行了诸多表征测试，并且通过Z-扫描技术测定了其非线性光学性能。 第二章将卟啉(TPP)、金属锌酞菁(ZnPc)与氧化石墨烯(GO)共价连接，共得到三种杂化材料，即TPP-GO、ZnPc-GO和TPP-GO-ZnPc。通过傅叶里红外光谱、拉曼光谱等手段证明了卟啉、金属锌酞菁成功共价连接氧化石墨烯；并通过紫外-可见光光谱、荧光光谱等表征手段表明了卟啉、金属酞菁与氧化石墨烯之间存在电子转移。最后，运用Z-扫描技术对杂化材料进行非线性光学性能的测试。测试结果显示，同时连接卟啉与金属锌酞菁的氧化石墨烯杂化材料比其他杂化材料及单体具有更优异的非线性光学响应，归因于三种组分之间的协同作用。 第三章将卟啉与对苯二甲酰氯反应得到聚合物1(COP1)，并将聚合物与氧化石墨烯共价连接，得到杂化材料1(COP1-GO)。通过红外光谱、拉曼光谱等手段证明了聚合物1(COP1)成功与氧化石墨烯共价连接；并通过紫外-可见光光谱、荧光光谱等表征手段证明了聚合物1(COP1)与杂化材料1(COP1-GO)之间存在电子转移。最后，通过Z-扫描技术对杂化材料进行非线性光学性能的测试。测试结果表明，杂化材料1(COP1-GO)的非线性光学响应优于聚合物COP1以及TPP单体，原因是聚合物与氧化石墨烯之间存在更为强烈的电子与能量转移。 第四章将金属锌酞菁与对苯二甲酰氯反应得到聚合物2(COP2)，并将聚合物与氧化石墨烯共价连接，得到杂化材料2(COP2-GO)。通过红外光谱、拉曼光谱等手段证明了聚合物2(COP2)与氧化石墨烯共价连接成功；并通过紫外可见光谱、荧光光谱等表征手段证明了聚合物2(COP2 )与杂化材料2(COP2-GO)之间存在电子转移。最后，通过Z-扫描技术对杂化材料进行非线性光学性能的测试。测试结果表明，杂化材料2(COP2-GO)的非线性光学响应优于聚合物COP2以及单体，归因于聚合物与氧化石墨烯之间存在更为强烈的电子与能量转移。
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