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发布时间:2021-12-20 10:02:42

JMCA:室温下光控充放热的偶氮苯基光热燃料

 

 

偶氮苯基光热燃料(Azo-STF)虽然在较短的时间内引起了科研工作者的广泛关注,但其研究尚处于起步阶段。就目前来讲,95% 的Azo-STF 的放热是通过热刺激手段来实现的,并且大多数Azo-STF 需要加热超过60℃ 才能释放其储存的热量,而热释放前后的最大温差却只有2-15℃。这就出现一个奇怪的现象,Azo-STF 的热释放首先需要一个外部热源来加热它,这在实际应用中是非常不利的。而另一方面,光刺激因为具有便捷、清洁、可控、耗能少等优点而成为最合适的刺激Azo-STF 放热的手段。然而,研究证明,光刺激并不能使 cis-Azo 完全转化为 trans-Azo,导致 cis-Azo 中储存的热量无法完全释放,这并不利于STF 的实际应用。为了保证Azo-STF 这种光热技术的实际应用价值,开发一种简便而通用的方法,能够使得其在室温条件下,通过光刺激就可以完全释放储存的能量是目前亟待解决的问题。

基于这些考虑,天津大学封伟教授团队设计制备了一种以 tri-Azo 作为主,以AuNPs 为辅,将这两种材料集成到透明的聚乙烯醇聚合物模板中的新型Azo-STF。这种新型偶氮苯基光热燃料的能量存储和放热行为可以在室温下仅使用光来完全控制:波长为365 nm 的光可为其充能,而波长为520 nm 的光则激发样品释放能量。事实证明,这种光热转化材料和Azo 的复合STF 是一种通用的、制作简单的,能在室温下实现光激发Azo-STF 放热目标的策略。这为Azo-STF 光热技术的实际应用铺平了道路。

 

论文信息

·Azobenzene-based solar thermal energy storage enhanced by gold nanoparticles for rapid, optically-triggered heat release at room temperature
Liqi Dong, Yuanhao Chen, Fei Zhai, Lin Tang, Wenchao Gao, Junwen Tang, Yiyu Feng, Wei Feng*(封伟,天津大学)
J. Mater. Chem. A, 2020
http://dx.doi.org/
10.1039/D0TA06913B