Page 102 - 《精细化工》2022年第9期

第 39 卷第 9 期 精 细 化 工 Vol.39, No.9
2022 年 9 月 FINE CHEMICALS Sept. 2022

功能材料
立构规整性偶氮苯聚醚的制备及储能性质

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王梦微，李 杰，吕小兵
（大连理工大学 精细化工国家重点实验室，辽宁 大连 116024）

摘要：以合成的具有不同碳链长度的含偶氮苯基的外消旋端位环氧化合物为单体，双金属 Salen 钴配合物
〔(S,S,R,S,S)-SalenCo(Ⅲ)Cl〕/双-(三苯基正膦基)氯化铵（PPNCl）为催化剂，通过对映选择性均聚反应，合成出
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一系列具有主链手性的立构规整性偶氮苯聚醚。采用 GPC、 CNMR 对其进行了表征，通过 DSC 和 UV-Vis 考
察了偶氮苯聚醚的热性质、光异构化和作为新一代太阳能热燃料的储能性质。结果表明，全同反式偶氮苯聚醚
均为半结晶材料，熔点为 230~259 ℃，结晶温度为 197~221 ℃；聚醚中的偶氮苯基团在光照下可实现高效可逆
的顺-反异构化转变。由于全同聚醚自结晶的特点，其储能密度较无定形聚醚有明显提高，最高可达 193.7 J/g，
说明结晶性对偶氮苯聚醚的储能密度起着重要作用。
关键词：光储能材料；储能密度；偶氮苯；立构规整性聚醚；结晶；功能材料
中图分类号：TQ317；O631 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2022) 09-1820-07

Preparation and energy storage properties of stereoregular

azobenzene-based polyethers

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WANG Mengwei, LI Jie, LYU Xiaobing
（State Key Laboratory of Fine Chemicals, Dalian University of Technology, Dalian 116024, Liaoning, China）

Abstract: A series of stereoregular azobenzene-based polyethers (azopolyethers) with main-chain chirality
were synthesized via highly enantioselective resolution polymerization of racemic azobenzene-containing
epoxides with different carbon chain lengths using bimetallic Salen cobalt complex [(S,S,R,S,S)-
SalenCo(Ⅲ)Cl]/bis(triphenylphosphine)iminium chloride (PPNCl) as catalyst, and then characterized by
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GPC and CNMR. The thermal properties, photoisomerization effciency, and energy-storage performance
of the obtained azopolyethers as a new generation of solar thermal fuels were investigated in detail. These
isotactic-enriched azopolyethers with trans-azobenzene moieties were found to be semicrystalline materials
with melting temperatures in the range of 230~259 ℃ and crystallization temperature within the scope of
197~221 ℃. The azobenzene groups in the polyethers exhibited reversible trans-to-cis and cis-to-trans
photoisomerization upon light irradiation. Due to the crystallization characteristic of isotactic polyethers,
their energy storage densities were significantly higher than those of the corresponding amorphous
polyethers, and the maximum energy storage density reached up to 193.7 J/g. This provides new ideas for
future research of polyether energy storage materials.
Key words: solar thermal fuels; energy density; azobenzene; stereoregular polyethers; crystallization；
functional materials

太阳能储量充足且环境友好，但其分布受时间、 质的高能化学键中，再通过特定条件释放，从而达
空间的影响而严重不均匀 [1-3] ，供给与需求不匹配 [4-5] 。 到储存、利用太阳能的目的。
[6]
因此，研究人员一直在探索太阳能的存储方案 。 太阳能热燃料的储能基础是光活性分子的异构
[7]
太阳能热燃料是利用光活性材料将太阳能储存在物 化行为 ，这些分子通常情况下会以基态存在，吸

收稿日期：2022-03-03; 定用日期：2022-04-26; DOI: 10.13550/j.jxhg.20220181
基金项目：国家自然科学基金（21920102006）
作者简介： 王梦微（1996—），女，硕士生，E-mail：2451844409@qq.com。联系人：吕小兵（1970—），男，教授，E-mail：xblu@dlut.edu.cn。