[發明專利]一種線性雙枝偶氮苯聚合物及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201710322881.2
• 申請日: 2017-05-09
• 公開（公告）號: CN108864332B
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發明（設計）人: 馮奕鈺;符林霞;封偉;趙肖澤
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: C08F8/36
• 分類號: C08F8/36;C08F8/32;C08F8/26;C08F120/22
• 代理公司: 天津創智天誠知識產權代理事務所(普通合伙) 12214
• 代理人: 王秀奎;李薇

本發明公開了一種線性雙枝偶氮苯聚合物及其制備方法和應用，雙枝偶氮苯以化學鍵方式接枝在聚甲基丙烯酸的側鏈得到本發明的線性雙枝偶氮苯聚合物，所述線性雙枝偶氮苯聚合物的數均分子量為18000?220000，能量密度為130?150Wh/Kg，半衰期為850?950h，所述線性雙枝偶氮苯聚合物的制備方法，包括以下步驟：1)氨基保護，2)氨基保護雙枝偶氮苯制備，3)雙枝偶氮苯聚合物的制備，本發明的線性雙枝偶氮苯聚合物分子量，柔性高，成膜性能好，便于推廣應用。

技術領域

本發明涉及復合功能材料技術領域，特別是涉及一種線性雙枝偶氮苯聚合物及其制備方法和應用其在太陽能存儲領域具有廣泛的應用前景。

背景技術

由于能源消耗的不斷加速，對可供選擇的能源類型的需求也變得愈加迫切。太陽能展現出了充滿潛力的一面，因為地球表面每年消耗的太陽能僅占照射到地球表面總量的0.1％。當吸收的太陽能能夠使物質由穩定的異構態轉變為亞穩定態時，太陽能熱燃料電池就可以實現以化學方式儲存能量。而且加熱或者催化刺激可以使儲存的太陽能以熱的形式釋放出來。但是前提是低能量態的異構化物質具備吸收外界能量的能力。燃料電池是由具有獨立電網的便攜式電池技術發展而來。目前，用于太陽能燃料電池的三大主要的光致異構化途徑分別是：電環化反應、有機金屬配合物的再取向以及雙鍵的異構化。電環化異構化比如(降冰片二烯 -四環庚烷)可以儲存大量的熱焓(57kJ mol^-1)，然而由于合成困難或者高濃度時分子間化學反應的發生阻礙了它的應用，有機金屬(富瓦烯)四羰基化合物-釕體系展示出了較高的重量能量密度(30.6W h kg^-1)，但是由于原料價格太貴而使得應用受到限制。相反的，具有可逆的順式-反式光致異構化性質的偶氮衍生物由于良好的穩定性，易于合成和較高的吸收頻率可協調性，顯示出了用于太陽能儲存的新希望。

用于能量儲存的偶氮苯最重要的性質之一就是改進能量儲存的容量，因此通過計算和實驗來提高偶氮衍生物的能量儲存密度是有效的方法。目前顯示出良好效果的方法是以碳納米管、石墨烯或者其他碳氫化合物作為基底，通過化學鍵接枝在上面，利用順反式異構化時鄰近分子間的相互作用來增加能量儲存能力。雖然偶氮苯-碳納米管/偶氮苯-石墨烯系列具有較高的儲存能力，但是由于其溶解性較差很難成膜，因此限制了其在實際中的大量使用。偶氮苯聚合物是通過化學鍵把偶氮苯接于側鏈，在滿足相鄰偶氮苯形成分子間相互作用的同時，并具有聚合物的柔性，有利于成膜，從而使得偶氮苯儲能在實際應用中更加具有競爭力。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術中存在的技術缺陷，而提供一種線性雙枝偶氮苯聚合物及制備方法。

為實現本發明的目的所采用的技術方案是：

一種線性雙枝偶氮苯聚合物，雙枝偶氮苯以化學鍵方式接枝在聚甲基丙烯酸的側鏈。

優選的，所述線性雙枝偶氮苯聚合物的結構如下：

本發明的另一方面，還包括所述線性雙枝偶氮苯聚合物在儲能材料上的應用，所述線性雙枝偶氮苯聚合物的數均分子量為18000-220000，能量密度為130-150Wh/Kg，半衰期為 850-950h。

優選的，所述線性雙枝偶氮苯聚合物的數均分子量為19000-210000，能量密度為135-145 Wh/Kg，半衰期為890-920h。

本發明的另一方面，還包括所述線性雙枝偶氮苯聚合物的制備方法，包括以下步驟：