【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于晶体化学领域，具体涉及一种光热转换晶体材料及其制备方法与用途。
技术介绍
1、光热转换技术是一种利用太阳能将光能转换为热能的技术，其主要原理是通过富集太阳能将光能转化为热能，再将热能应用于供暖、加热水或工业生产等领域，例如用于太阳能光热发电，太阳能热水器，太阳能供暖系统等。
2、金属-有机框架(简称mofs)作为一类新型的无机-有机杂化晶体材料，因可实现在原子、分子尺度上对其组成、结构以及物理化学性质的可控设计和调节，而被研究人员们广泛关注。金属有机框架由金属离子和有机配体通过非常简单的溶剂热合成方法进行常规设计和构建。有机电子给体(donor)和电子受体(acceptor)通过给-受体(donor-acceptor，d-a)作用可实现d和a组分间的堆积组装和可调的电荷转移/分离、能量传递等电子相关过程。近年来，有些mofs被用作装载光热材料，来达到协同增强的目的。
3、四硫富瓦烯(tetrathiafulvalene,简称ttf)是一种稳定可逆的两电子给体，控制适当的电位，ttf可以以中性分子、自由基阳离子和二价阳离子三种形式存在。为改善ttf的供电子能力和拓展其应用研究，众多共轭π基团扩展ttf衍生物被设计合成，其不仅可以导致稳定的氧化态和聚阳离子体形成，而且可使分子的homo和lumo轨道能隙更小，供电子能力更强，因此，用ttf衍生物作为构建mofs分子的主要基团四硫富瓦烯的活性位点可以嫁接上不同的共轭。基团如吡啶基、羧基、苯氰基、噻吩或呋喃等，这些官能团能够与过渡金属离子配位，制备结
技术实现思路
1、本专利技术是针对现有技术存在的问题，提供一种制备方法简单、稳定性能高的光热转换晶体材料及其制备方法与用途。
2、本专利技术为解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种光热转换晶体材料，该晶体材料命名为ttf-zn-mof，其组成结构简式为[zn2(bpa)(ttftb)]，属于正交晶系，空间群为cmmm，分子式为c58h32n2o8s4zn2，分子量为1143.78，晶胞参数α＝β＝γ＝90°；ttf-zn-mof的结构单元包括一个ttftb4-酸根、一个9,10-双(4-吡啶基)蒽和两个二价的锌离子；锌离子采用六配位模式，四个氧原子来自四个不同的ttftb4-酸根，一个氮原子来自9,10-双(4-吡啶基)蒽配体，另一个配位键连接另一个锌离子，zn(ii)-zn(ii)之间的距离为(配位模式如图1所示)；
3、ttftb4-酸根中的羧基采用桥联模式，连接两个相邻的锌离子形成了一个次级建筑单元，简称sbu，次级建筑单元通过配体bpa和ttftb4-酸根沿不同方向连接，形成三维网络结构(图2)，相邻的两个三维结构相互穿插，形成了具有二重穿插的三维结构(图3)；沿c轴方向观察三维结构具有孔道，孔道尺寸大小为(图4)；
4、所述结构简式中bpa为9,10-bis(4-pyridyl)anthracene的英文简称，其中文名称为9,10-双(4-吡啶基)蒽，结构简式如式(ⅰ)所示：
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6、所述ttftb4-酸根为脱去4个质子的四硫富瓦烯-3,4,5,6-四(4-苯甲酸)酸根的简称，h4ttftb的结构简式如式(ii)所示：
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8、本专利技术还提供了所述光热转换晶体材料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
9、用称量天平称取h4ttftb溶解到n-n二甲基甲酰胺(dmf)中，得到h4ttftb的dmf溶液；再称取zn(no3)2·6h2o与9,10-双(4-吡啶基)蒽溶解到乙醇和h2o混合溶液中，得到硝酸锌和9,10-双(4-吡啶基)蒽的溶液；将上述两种溶液混合后滴加稀的hno3(2.0mol/l)溶液，超声振动5分钟后，在90℃烘箱中加热反应，反应结束后以5℃/h的速率降温，室温下过滤取出产物，用乙醇洗涤并在60℃干燥，得到红色块状晶体，即为所述的一种光热转换晶体材料；
10、所述配体h4ttftb、硝酸锌与9,10-bis(4-pyridyl)anthracene物质的量的比为1:2:2；
11、参加反应的物质或溶剂均为化学纯。
12、本专利技术还提供了所述的ttf-zn-mof晶体材料的用途，该材料作为光热转换晶体材料，在室温下具有良好的光热转换性能，在光热转化应用中具有广泛的应用前景。
13、与现有技术相比，本专利技术的特点在于：
14、四硫富瓦烯结构单元具有10中心14电子大共轭单元π1014，当四硫富瓦烯单元接上4个苯甲酸单元时形成更大的共轭单元，特定的共轭体系对晶体材料的光热转化性能产生特定的影响；另外，在ttf中羧基在苯环的位置不同，配体的空间构型不同，进而使配体与金属离子的配位聚合物的组成、结构以及空间构型不同，使得配位聚合物具有不同的物理化学性能以及应用不同；在特定的制备方法和结晶条件下，四硫富瓦烯-3,4,5,6-四(4-苯甲酸)酸根与锌离子配位反应后，形成的金属有机框架晶体材料具有特定的组成、结构以及空间构型，从而使得所制备的ttf-zn-mof晶体材料具有特有的光热转换的性能。室温下所制备的晶体材料在0.7w cm-2功率的近红外激光的照射下，5秒时温度上升到185℃,最高可以达到温度188℃(图8)。温度变化随激光功率呈线性关系(图10)，在808nm激光(0.4w cm-2)光照下测试了在重复激光开/关循环的持续照射下表面温度的变化，ttf-zn-mof晶体材料的温度从室温迅速上升到131℃，经过5个循环后，晶体材料的光热性能没有衰减(图9)，在三周后又进行同样的测试，晶体材料依旧稳定，光热性能没有下降，结果证明ttf-zn-mof光热转换性能稳定，可以进行重复使用。因此，所制备的ttf-zn-mof晶体材料表现出良好的光热转换性能与良好的稳定性能，其作为光热转换材料具有广泛的应用前景。
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1.一种光热转换晶体材料，其特征在于，所述晶体材料属于正交晶系，空间群为Cmmm，其组成结构简式为[Zn2(bpa)(TTFTB)]，分子式为C58H32N2O8S4Zn2，分子量为1143.78，晶胞参数α＝β＝γ＝90°，该晶体材料命名为TTF-Zn-MOF；TTF-Zn-MOF的结构单元包括一个TTFTB4-酸根、一个9,10-双(4-吡啶基)蒽和两个二价的锌离子；锌离子采用六配位模式，四个氧原子来自四个不同的TTFTB4-酸根，一个氮原子来自9,10-双(4-吡啶基)蒽配体，另一个配位键连接另一个锌离子，Zn(II)-Zn(II)之间的距离为TTFTB4-酸根中的羧基采用桥联模式，连接两个相邻的锌离子形成了一个次级建筑单元，次级建筑单元通过配体bpa和TTFTB4-酸根沿不同方向连接，形成三维网络结构，相邻的两个三维结构相互穿插，形成了具有二重穿插的三维结构；沿c轴方向观察三维结构具有孔道，孔道尺寸大小为
2.根据权利要求1所述的一种光热转换晶体材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
3.根据权利要求1所述的一种光热转换晶体材料的用
...【技术特征摘要】
1.一种光热转换晶体材料，其特征在于，所述晶体材料属于正交晶系，空间群为cmmm，其组成结构简式为[zn2(bpa)(ttftb)]，分子式为c58h32n2o8s4zn2，分子量为1143.78，晶胞参数α＝β＝γ＝90°，该晶体材料命名为ttf-zn-mof；ttf-zn-mof的结构单元包括一个ttftb4-酸根、一个9,10-双(4-吡啶基)蒽和两个二价的锌离子；锌离子采用六配位模式，四个氧原子来自四个不同的ttftb4-酸根，一个氮原子来自9,10-双(4-吡啶基)蒽配体，另一个配位键连接另一个锌离子，zn(ii)-zn(ii)之...
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