一种基于乙烯四硫醇亚铜的有机热电材料及其制备方法技术

技术编号:9985371 阅读:160 留言:0更新日期:2014-05-01 10:34
本发明专利技术公开了一种基于乙烯四硫醇亚铜的有机热电材料及其制备方法。本发明专利技术提供的有机热电材料为式I所示乙烯四硫醇亚铜。本发明专利技术式I所示乙烯四硫醇亚铜的制备方法,包括如下步骤:(1)在惰性气氛下,甲醇钠与1,3,4,6-四硫并环戊烯-2,5-二酮在有机溶剂中进行回流反应;(2)所述反应结束后,向所述反应后的体系中加入碘化亚铜经回流反应即得。本发明专利技术提供的乙烯四硫醇亚铜经过LiHBEt3或I2处理后,具有优良的热电性能,如在400K,电导率为314S?cm-1,塞贝克系数为61.3μV?K-1,热导率为0.79W?m-1K-1,热电优值达到0.060。同时本发明专利技术乙烯四硫醇亚铜的制备方法,具体为湿法合成,工艺流程短,成本低廉。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了。本专利技术提供的有机热电材料为式I所示乙烯四硫醇亚铜。本专利技术式I所示乙烯四硫醇亚铜的制备方法,包括如下步骤:(1)在惰性气氛下,甲醇钠与1,3,4,6-四硫并环戊烯-2,5-二酮在有机溶剂中进行回流反应;(2)所述反应结束后,向所述反应后的体系中加入碘化亚铜经回流反应即得。本专利技术提供的乙烯四硫醇亚铜经过LiHBEt3或I2处理后,具有优良的热电性能,如在400K,电导率为314S?cm-1,塞贝克系数为61.3μV?K-1,热导率为0.79W?m-1K-1,热电优值达到0.060。同时本专利技术乙烯四硫醇亚铜的制备方法,具体为湿法合成,工艺流程短,成本低廉。【专利说明】—种基于乙烯四硫醇亚铜的有机热电材料及其制备方法
本专利技术涉及。
技术介绍
热电材料可以实现热能和电能的相互转化,与传统的发电、制冷以及制热设备相比,热电器件具有较多优点:无移动部件,易于维护;性能稳定;无需氟利昂等工作介质;可适应多样的工作环境;无噪音。因此热电材料被应用于诸如DNA合成仪、汽车座椅加热或制冷、微电子制冷、外太空等领域。当前,热电材料的研究对象主要是无机材料,比如基于Bi2Te3的合金、填充方钴矿化合物、笼状化合物和半哈斯勒化合物等。然而,有机热电材料还没有获得人们的重视,有机热电材料具有热导率低,原料来源广泛,质轻,可溶液加工以及柔性等优点。最近,人们逐渐开始研究有机热电材料,例如聚(3 -己基噻吩),聚并噻吩,聚苯胺、聚乙撑二氧噻吩、聚咔唑以及聚(2,5 - 二甲氧基-1, 4_ 亚苯基乙撑)等(Y.Xuan, X.Liu, S.Desbief, P.Leclere, M.Fahlman, R.LazzaronijM.BerggrenjJ.Corni1,D.Emin and X.Crispin, Phys.Rev.B:Condens.Matter Mater.Phys.,2010,82,115454; R.R.Yuej S.A.Chen, B.Y.Lu, C.C.Liu andJ.K.Xuj J.Solid State Electrochem.,2011,15,539 - 548 ;N.Mateevaj H.Niculescuj J.Schlenoff and L.R.Testardij J.App 1.Phy s.,1998,83,3111 - 3117; C.C.Liu,B.Y.Lu,J.Yanj J.K.Xuj R.R.Yuej Z.J.Zhuj S.Y.Zhou, X.J.Huj Z.Zhang and P.Chen, Synth.Met.,2010,160,2481 - 2485; 0.Bubnova, Z.U.Khan, A.Maltij S.Braun, M.Fahlman, M.Berggren and X.Crispin, Nat.Mater.,2011,10,429 - 433; R.B.Aichj N.Blouinj A.Bouchard and M.Leclercj Chem.Mater.,2009,21,751 - 757; Y.Hiroshige, M.0okawa andN.Toshima,Synth.Met.,2006,156,1341 - 1347.)。目前有机热电材料的研究对象主要集中于薄膜材料,制备过程复杂,且性能优异的材料目前较少,因此,设计制备过程简单,热电性能优良的有机热电材料十分重要。`
技术实现思路
本专利技术的目的是提供。本专利技术首先提供了式I所示乙烯四硫醇亚铜,【权利要求】1.式I所示乙烯四硫醇亚铜, 2.根据权利要求1所述的乙烯四硫醇亚铜,其特征在于:式I所示乙烯四硫醇亚铜由下述权利要求3-6中任一项所述方法制备得到。3.式I所示乙烯四硫醇亚铜的制备方法,包括如下步骤: (1)在惰性气氛下,甲醇钠与1,3,4,6-四硫并环戊烯_2,5-二酮在有机溶剂中进行回流反应; (2)所述反应结束后,向所述反应后的体系中加入碘化亚铜经回流反应即得。4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于:步骤(1)中,所述甲醇钠与所述1,3,4,6-四硫并二环戊烯-2,5-二酮的摩尔比为4~10:1。5.根据权利要求3或4所述的制备方法,其特征在于:步骤(1)中,所述有机溶剂为甲醇或乙醇;` 步骤(1)中,所述反应的时间为6~24小时。6.根据权利要求3-5中任一项所述的制备方法,其特征在于:步骤(2)中,所述碘化亚铜与1,3,4,6-四硫并二环戊烯_2,5- 二酮的摩尔比为2~5:1 ; 所述反应的时间为6~24小时。7.式I所示乙烯四硫醇亚铜在作为有机热电材料中的应用。8.一种有机热电材料,其由式I所示乙烯四硫醇亚铜经I2氧化得到。9.一种有机热电材料,其由式I所示乙烯四硫醇亚铜经LiHBEt3还原得到。10.根据权利要求8或9所述的有机热电材料,其特征在于: 所述I2氧化的温度为10~50°C,时间为6~24小时; 所述LiHBEt3还原的温度为10~50°C,时间为6~24小时; 所述I2氧化中,I2与式I所示乙烯四硫醇亚铜的摩尔比为0.5~1:1 ; 所述LiHBEt3还原中,LiHBEt3与式I所示乙烯四硫醇亚铜的摩尔比为0.5~1:1 ; 所述I2氧化和所述LiHBEt3还原均在甲醇或四氢呋喃中进行。【文档编号】H01L35/24GK103755606SQ201310717788【公开日】2014年4月30日 申请日期:2013年12月23日 优先权日:2013年12月23日 【专利技术者】朱道本, 盛鹏, 孙祎萌, 徐伟 申请人:中国科学院化学研究所本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:朱道本盛鹏孙祎萌徐伟
申请(专利权)人:中国科学院化学研究所
类型:发明
国别省市:

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