[发明专利]一种具有低温相变的金属铅配位化合物、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，具体涉及一种具有低温相变的金属铅配位化合物、制备方法及其应用。

背景技术

相变材料(简称：PCM)是指随温度变化而改变物理性质并能提供潜热的物质。转变物理性质的过程称为相变过程，这时相变材料将吸收或释放大量的潜热。这种材料一旦在人类生活被广泛应用，将成为节能环保的最佳绿色环保载体，在我国已经列为国家级研发利用序列。

从目前的国内外研究现状来看，对于高性能的一维链状结构相变材料的研究和开发应用仍处在发展阶段,如Y.Zhang,W.Q.Liao,D.W.Fu,H.Y.Ye,Z.N.Chen,R.G.Xiong,J.Am.Chem.Soc.2015,137,4928；Y.Zhang,W.Q.Liao,D.W.Fu,H.Y.Ye,C.M.Liu,Z.N.Chen,R.G.Xiong,Adv.Mater.2015,27,3942；H.Y.Ye,Q.H.Zhou,X.H.Niu,W.Q.Liao,D.W.Fu,Y.Zhang,Y.M.You,J.L.Wang,Z.N.Chen,R.G.Xiong中都有进行研究。最近，Dabco系列配位化合物逐渐受到人们的重视，人们在该领域中已经开展了许多研究工作，对该系列化合物的相变、铁电性质的研究也日益增多。

对1,4-二氮杂二环[2,2,2]辛烷(Dabco)进行化学修饰，然后与金属盐形成配位化合物在低温下发生相变。目前，人们对Dabco衍生物的研究广度和深度尚浅，不同的Dabco衍生物与不同的配体配位所产生的介电性质或相变性质仍需继续研究开拓。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种一维的具有低温相变的金属铅配位化合物及其制备方法，以简单可控所制得的可以作为相变材料的化合物，同时进一步拓展该相变材料应用领域的广度和深度。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种具有低温相变的金属铅配位化合物，该配位化合物由N，N-二氧-1,4-二氮杂二环[2,2,2]辛烷(简称Dabcodo)与硝酸铅配位形成，其中所述Dabcodo化学结构式为

优选地，所述配位化合物为一维链状结构。

优选地，所述配位化合物在293K时的化学式为C₆H₁₆N₆O₁₈Pb₄，在100K时的化学式为C₃H₈N₃O₉Pb₂。

优选地，所述配位化合物的结构单元为：在293K温度下，晶体属于四方晶系，空间群为I4₁/a；在100K温度下，晶体为单斜晶系，空间群为C2/c。

本发明的第二目的在于提出上述具有低温相变的金属铅配位化合物的制备方法，包括如下步骤：

在室温下，将硝酸铅与三乙烯二胺衍生物称取放入烧杯中，加入适量的蒸馏水搅拌溶解，将溶解后的澄清液静置，室温下挥发2-3天，即得到所述配位化合物。如果溶解后溶液中产生少量的沉淀可先用滤纸过滤，再得到澄清液。

优选地，所述三乙烯二胺衍生物为N，N-二氧-1,4-二氮杂二环[2,2,2]辛烷。

优选地，所述硝酸铅与三乙烯二胺衍生物的摩尔比为1：1-3。

优选地，所述蒸馏水的用量为每10mmol硝酸铅中加入15mL蒸馏水。

进一步地，本发明提供了一种上述配位化合物的制备方法的具体步骤：在室温下，将10mmolPb(NO₃)₂与10mmolDabcodo放入烧杯中，加入蒸馏水搅拌溶解，蒸馏水的体积为15mL，搅拌溶解，产生的少量沉淀用滤纸过滤得到澄清液，静置，室温下挥发一段时间，即得到所述具有低温相变性质的化合物C₆H₁₆N₆O₁₈Pb₄。

本发明进一步提出了上述具有低温相变的金属铅配位化合物在运输业、军事业、太阳能、建筑领域的应用。

有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)本发明的具有低温相变的金属铅配位化合物，易溶于乙二醇，二甲亚砜等极性大的溶剂，不溶于环己烷等极性小的溶剂，热分解温度点相对较高，晶体颗粒均匀；