[发明专利]一种低温相变化合物、制备方法及其应用

说明书

技术领域

本发明属于相变材料领域，具体涉及一种在低温下具有低温相变性质的化合物、制备方法及其应用。

背景技术

相变过程是指物质在一定条件下维持等温或近似等温，并伴随有大量的能量吸收或者释放的相态变化过程，相变材料，简称PCM，是在相态变化过程中可吸收或释放能量的相变储存材料，它可以将多余的能量贮存起来，在需要能量时再将其释放出来，这一特性构成了相变材料具有很广泛应用的理论依据。

从目前的国内外研究现状来看，对于高性能的相变材料的研究和开发应用仍处在发展阶段,如Fu,D.W,Zhang,W,Cai,H.L.,Zhang,Y.,Xiong,R.G.,Huang,S.D.andNakamuraT.Angew.Chem.Int.Ed.2011,50,11947；Xu,G.C.,Ma,X.M.,Li,Z.,Wang,Z.M.,Gao,S.J.Am.Chem.Soc.2010,132,9588；Zhu,J.S.,Liu,J.M.,Song,Y.,You,X.Z.Angew.Chem.Int.Ed.2007,46,6820中都有进行研究。近年来，具有相变效应的金属有机盐酸盐引起了人们极大的研究兴趣，这类有机-无机杂化材料经过精心设计和调控，可以充分利用无机材料和有机材料的各自优点，达到扬长避短的效果，是此类材料呈现出新颖的性质。

发明内容

发明目的：本发明提供一种具有低温相变性质的化合物和制备方法及其应用，通过精心设计调控金属有机材料以制备可以作相变材料使用的化合物，制备工艺简单、易操作，并进一步拓展该相变材料应用的广度和深度。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种低温相变化合物，所述化合物的化学式为C₁₂H₂₆N₂·ZnBr_1.25Cl_2.75。

进一步地，所述化合物的结构单元为：在296K温度下，晶体属正交晶系，空间群为Pnma；在133K温度下，晶体为正交晶系，空间群为P2₁2₁2₁。

本发明进一步提出了所述低温相变化合物的制备方法，步骤如下：在常温下，将含Zn²⁺的可溶性化合物与三乙烯二胺衍生物分别放入烧杯中，缓慢加入蒸馏水搅拌溶解，然后再将两烧杯溶液相互融合，搅拌均匀后，在室温下静置一段时间，缓慢挥发溶液结晶自组装制得所述具有低温相变性质的化合物C₁₂H₂₆N₂·ZnBr_1.25Cl_2.75。

作为优选，所述三乙烯二胺衍生物为二溴化N，N-二异丙基三乙烯二胺。

作为优选，所述含Zn²⁺的可溶性化合物为含Zn²⁺的可溶性盐酸盐。

作为优选，所述含Zn²⁺的可溶性化合物与三乙烯二胺衍生物的摩尔比为1：1–3。

优选地，本发明提供了一种具体的所述低温相变化合物的制备方法：在常温下，将10mmol含Zn²⁺的可溶性化合物与10mmol三乙烯二胺衍生物分别放入烧杯中，缓慢加入5–10mL蒸馏水搅拌溶解，然后再将两烧杯溶液相互融合，搅拌均匀后，在室温下静置一段时间，即得到所述具有低温相变性质的化合物C₁₂H₂₆N₂·ZnBr_1.25Cl_2.75。

本发明还提出了所述的低温相变化合物在纺织服装、温室种植、建筑行业领域中的应用。

有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)本发明的低温相变化合物，不易溶于一般的溶剂，热分解温度点相对较高，晶体颗粒均匀；

(2)本发明提供的制备方法是在室温条件下，通过溶液自然挥发溶剂自组装合成，材料结构稳定性较高，且本化合物的结构可控性较强、产率高以及重复性好，制备方法简单，易操作，所采用的原料来源充足、生产成本低；

(3)本发明提出的低温相变化合物，在纺织服装、温室种植、建筑行业等领域都具有很大潜力的应用。

附图说明