一種基于乙烯四硫醇亞銅的有機(jī)熱電材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于乙烯四硫醇亞銅的有機(jī)熱電材料及其制備方法。本發(fā)明提供的有機(jī)熱電材料為式I所示乙烯四硫醇亞銅。本發(fā)明式I所示乙烯四硫醇亞銅的制備方法，包括如下步驟：（1）在惰性氣氛下，甲醇鈉與1,3,4,6-四硫并環(huán)戊烯-2,5-二酮在有機(jī)溶劑中進(jìn)行回流反應(yīng)；（2）所述反應(yīng)結(jié)束后，向所述反應(yīng)后的體系中加入碘化亞銅經(jīng)回流反應(yīng)即得。本發(fā)明提供的乙烯四硫醇亞銅經(jīng)過LiHBEt3或I2處理后，具有優(yōu)良的熱電性能，如在400K，電導(dǎo)率為314S?cm-1，塞貝克系數(shù)為61.3μV?K-1，熱導(dǎo)率為0.79W?m-1K-1，熱電優(yōu)值達(dá)到0.060。同時(shí)本發(fā)明乙烯四硫醇亞銅的制備方法，具體為濕法合成，工藝流程短，成本低廉。
【專利說明】—種基于乙烯四硫醇亞銅的有機(jī)熱電材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于乙烯四硫醇亞銅的有機(jī)熱電材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]熱電材料可以實(shí)現(xiàn)熱能和電能的相互轉(zhuǎn)化，與傳統(tǒng)的發(fā)電、制冷以及制熱設(shè)備相比，熱電器件具有較多優(yōu)點(diǎn):無移動(dòng)部件，易于維護(hù)；性能穩(wěn)定；無需氟利昂等工作介質(zhì)；可適應(yīng)多樣的工作環(huán)境；無噪音。因此熱電材料被應(yīng)用于諸如DNA合成儀、汽車座椅加熱或制冷、微電子制冷、外太空等領(lǐng)域。當(dāng)前，熱電材料的研究對(duì)象主要是無機(jī)材料，比如基于Bi2Te3的合金、填充方鈷礦化合物、籠狀化合物和半哈斯勒化合物等。然而，有機(jī)熱電材料還沒有獲得人們的重視，有機(jī)熱電材料具有熱導(dǎo)率低，原料來源廣泛，質(zhì)輕，可溶液加工以及柔性等優(yōu)點(diǎn)。最近，人們逐漸開始研究有機(jī)熱電材料，例如聚(3 -己基噻吩)，聚并噻吩，聚苯胺、聚乙撐二氧噻吩、聚咔唑以及聚(2，5 - 二甲氧基-1, 4_ 亞苯基乙撐)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.)。目前有機(jī)熱電材料的研究對(duì)象主要集中于薄膜材料，制備過程復(fù)雜，且性能優(yōu)異的材料目前較少，因此，設(shè)計(jì)制備過程簡(jiǎn)單，熱電性能優(yōu)良的有機(jī)熱電材料十分重要。`
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種基于乙烯四硫醇亞銅的有機(jī)熱電材料及其制備方法。
[0004]本發(fā)明首先提供了式I所示乙烯四硫醇亞銅，
[0005]
【權(quán)利要求】
1.式I所示乙烯四硫醇亞銅，
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的乙烯四硫醇亞銅，其特征在于:式I所示乙烯四硫醇亞銅由下述權(quán)利要求3-6中任一項(xiàng)所述方法制備得到。
3.式I所示乙烯四硫醇亞銅的制備方法，包括如下步驟: (1)在惰性氣氛下，甲醇鈉與1，3，4，6-四硫并環(huán)戊烯_2，5-二酮在有機(jī)溶劑中進(jìn)行回流反應(yīng)； (2)所述反應(yīng)結(jié)束后，向所述反應(yīng)后的體系中加入碘化亞銅經(jīng)回流反應(yīng)即得。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于:步驟(1)中，所述甲醇鈉與所述1,3,4,6-四硫并二環(huán)戊烯-2，5-二酮的摩爾比為4~10:1。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的制備方法，其特征在于:步驟(1)中，所述有機(jī)溶劑為甲醇或乙醇；` 步驟(1)中，所述反應(yīng)的時(shí)間為6~24小時(shí)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3-5中任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于:步驟(2)中，所述碘化亞銅與1，3，4，6-四硫并二環(huán)戊烯_2，5- 二酮的摩爾比為2~5:1 ; 所述反應(yīng)的時(shí)間為6~24小時(shí)。
7.式I所示乙烯四硫醇亞銅在作為有機(jī)熱電材料中的應(yīng)用。
8.一種有機(jī)熱電材料，其由式I所示乙烯四硫醇亞銅經(jīng)I2氧化得到。
9.一種有機(jī)熱電材料，其由式I所示乙烯四硫醇亞銅經(jīng)LiHBEt3還原得到。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的有機(jī)熱電材料，其特征在于: 所述I2氧化的溫度為10~50°C，時(shí)間為6~24小時(shí)； 所述LiHBEt3還原的溫度為10~50°C，時(shí)間為6~24小時(shí)； 所述I2氧化中，I2與式I所示乙烯四硫醇亞銅的摩爾比為0.5~1:1 ; 所述LiHBEt3還原中，LiHBEt3與式I所示乙烯四硫醇亞銅的摩爾比為0.5~1:1 ; 所述I2氧化和所述LiHBEt3還原均在甲醇或四氫呋喃中進(jìn)行。
【文檔編號(hào)】H01L35/24GK103755606SQ201310717788
【公開日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2013年12月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月23日
【發(fā)明者】朱道本, 盛鵬, 孫祎萌, 徐偉 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所