[发明专利]一种光热材料用吖啶类配体、具有光热性质的碘化亚铜簇基配位聚合物及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种光热材料用吖啶类配体、具有光热性质的碘化亚铜簇基配位聚合物及其制备方法与应用，将CuI和2,7‑二(吡啶‑4‑基)吖啶与溶剂混合，升温反应后，降温析出的固体即为碘化亚铜簇基配位聚合物。本发明利用自行设计合成的配体2,7‑二(吡啶‑4‑基)吖啶(DPA)，仅通过调节金属与配体的比例，便可制备具有不同空间拓扑结构的α‑、β‑和γ‑CuI‑DPA，合成的三个碘化亚铜簇基配位聚合物为首次，基于相同分子块构建不同空间拓扑结构的CPs属首次；在合成的γ‑CuI‑DPA中，具有罕见的[Cu₂I₂]六连接构建的三维结构，该独特链为γ‑CuI‑DPA三维结构提供了电荷输运通道，导致电导率和光热转换效率高于α‑CuI‑DPA和β‑CuI‑DPA，还为设计和制备具有金属离子链的导电CPs奠定了基础。

技术领域

本发明涉及功能材料技术领域，特别是一种光热材料用吖啶类配体、具有光热性质的碘化亚铜簇基配位聚合物及其制备方法与应用。

背景技术

配位聚合物(Coordination polymers,CPs)是一种自组装的分子组装体，通过调控金属离子、有机配体及合成条件组可以装成一维、二维或三维网络，获得独特的结构和功能，使得这些高结晶性材料在气体吸附、催化、传感器、生物成像和光电子学等方面的应用。基于碘化铜簇([CuI]_n)的CPs不仅因多核结构产生了优越的拓扑结构，还为晶体材料带来了独特的性能，如发光、导电、和光催化。

现有研究中，Li的研究小组设计并合成了一系列无机-有机混合材料，这些材料由基于不同配体的[Cu₄I₄]结构的一、二、三维的扩展和坚固网络组成。Lang的研究小组利用相同的配体1,3-双(4-吡啶基)丙烷在不同的溶剂体系中构建了基于[Cu₂I₂]-和[Cu₄I₄]的CPs。然而，现有研究中均是基于不同分子块构建的配位聚合物，基于相同分子块构建不同空间拓扑结构的CPs却从未见报道，这也阻碍了研究者们探索基于具有类似分子成分的不同CuI-CPs结构与性能间关系的可能性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术缺乏基于相同分子块构建不同空间拓扑结构的CPs相关研究的缺点，提供一种光热材料用吖啶类配体、具有光热性质的碘化亚铜簇基配位聚合物及其制备方法与应用。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种光热材料用吖啶类配体，为2,7-二(吡啶-4-基)吖啶。

一种具有光热性质的碘化亚铜簇基配位聚合物的加工方法，将CuI和2,7-二(吡啶-4- 基)吖啶与溶剂混合，升温反应后，降温得到的固体即为碘化亚铜簇基配位聚合物。

作为优选的，所述CuI和2,7-二(吡啶-4-基)吖啶的摩尔比为1:10～10:1。

作为优选的，所述反应温度为120-150℃。

作为优选的，降温至18-50℃。

作为优选的，所述溶剂为四氢呋喃、丙酮、乙酸乙酯、三氯甲烷、乙醇、N,N-二甲基甲酰胺、乙腈中的一种或多种的混合物。

一种具有光热性质的碘化亚铜簇基配位聚合物，包括α-CuI-DPA、β-CuI-DPA和γ-CuI-DPA中的至少一种。

作为优选的，当CuI和2,7-二(吡啶-4-基)吖啶的摩尔比为1:1时，碘化亚铜簇基配位聚合物为α-CuI-DPA；

当CuI和2,7-二(吡啶-4-基)吖啶的摩尔比为2:1时，碘化亚铜簇基配位聚合物为β-CuI-DPA；

当CuI和2,7-二(吡啶-4-基)吖啶的摩尔比为4:1时，碘化亚铜簇基配位聚合物为γ-CuI-DPA。