[发明专利]一种具有光热转换性能的钌聚合物及其制备方法

说明书

本发明属于光热转换材料技术领域，具体涉及一种具有光热转换性能的钌聚合物及其制备方法。为挖掘合成方法简单、近红外吸收区间宽的光热转换配合物材料，本发明公开了一种钌聚合物，该钌聚合物具体如下所示的结构式，结构独特新颖，合成路线简单，在水体系和固体状态下，该材料都表现出优异的光热转换性能，且具有较好的发光特性，光学性质优良，激发态寿命长，具有更宽范围(200‑2600nm)的稳定紫外可见近红外吸收能力，可作为一种新型光热转换材料，有望在纳米光电子学，生物光热治疗学，超分子学，催化等领域发挥高水平的应用价值。

技术领域

本发明属于光热转换材料技术领域，具体涉及一种具有光热转换性能的钌聚合物及其制备方法。

背景技术

自组装在自然界中普遍存在，并且承担着领导高水平生物系统运作的重大责任。因此，科学家们不断思考和探索自组装的人工合成方法，包括纳米分子组装，自组装纳米笼，二维/三维共轭聚合物等。离散的二维和三维刚性结构可以通过预先设计的刚性前驱体进行配位来驱动自组装。而复杂的空间结构，不同腔体的大小和形状都是研究的热点，尤其是大环状结构，因其优异的可控制性和兼容性，得到了许多研究者的青睐。

光热转换纳米材料是一种能够吸收近红外光，并将其转化为热能的特殊材料，在肿瘤治疗等方面有很好的应用前景。因此新型光热转换材料的开发是目前的一个研究重点，也是一个研究热点。目前，已经有很多光热转换材料被报道出来，比如共轭聚合物基光热转换材料等。虽然这些光热转换材料在近红外区有很强的吸收，同时也有较高的光热转换效率。然而，这些光热转换材料的合成方法相对较为复杂，近红外吸收区间较窄，不利于其实际应用。

综上，利用自组装原则挖掘合成方法简单、近红外吸收区间宽的光热转换配合物材料显得尤为必要。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提出了一种提供的钌聚合物，该钌聚合物结构独特新颖，合成步骤简单，在水体系和固体状态下，该材料都表现出优异的光热转换性能，且具有较好的发光特性，光学性质优良，激发态寿命长，具有更宽范围(200-2600nm)的稳定紫外可见近红外吸收能力，可作为一种新型光热转换材料。

为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现的：

本发明第一方面提供了一种钌聚合物，所述钌聚合物的化学式为[Ru(tipb)]_nX_2n，且具有如下所示的结构：

其中，X为无机盐阴离子，n＝300-350。

优选地，所述无机盐阴离子为水溶性阴离子，选自ClO₄^-、NO₃^-、PF₆^-或Cl^-。

本发明第二方面还提供了第一方面所述的钌聚合物的制备方法，包括以下步骤：

S1、将1,10-菲啰啉-5,6-二酮、乙酸铵和均苯三甲醛溶于溶剂中，经回流反应后制得有机配体tipb{1,3,5-三(1H-咪唑并[4,5-f][1,10]菲咯啉-2-基)苯}；tipb的结构如下所示：

S2、将有机配体tipb和钌无机盐溶解于反应溶剂中，经烧结后制得钌聚合物。

本发明的钌聚合物具有比大环分子刚性更强的三角孔道结构，以三角孔为腔体形状，通过金属-配体配位进行配位驱动自组装，利用菲啰啉-金属-菲啰啉配体作为动态连接体，形成一个可以无限延长的三角孔状的钌二维平面材料。由于配体可以从三个角度同时与金属Ru(II)结合，进而简化了自组装的难度，提高了金属的利用率和反应产率。

优选地，所述1,10-菲啰啉-5,6-二酮、乙酸铵和均苯三甲醛的摩尔比为1.5:20:0.5。