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离子液体热致变色体系具有广阔应用前景
从离子液体第一次被报道至今,已经将近有一个世纪了。离子液体的概念也几经扩展。但从化学组成看,它们都是相似的,即完全由有机正离子和无机负离子组成。一般把离子液体定义为熔点低于100℃,完全由正负离子组成的离子化合物。 1914 年,第一个室温离子液体硝酸乙基铵被合成出来,其熔点为12℃,但未能引起足够的注意。直到1978 年,美国空军研究院报道了氯化铝和氯代丁基吡啶组成的混合物及其出色的电池性能,才标志着现代离子液体研究的开端。自此,越来越多的研究者开始关注这一全部由离子组成的,完全无水的新型溶剂。 西方发达国家对室温离子液体研究十分重视,2002 年北大西洋公约组织在希腊的克里特岛召开的有关室温离子液体专家会议,制定了有关策略。2003 年Rogers和Seddon在Science上对离子液体作为未来溶剂的前景做出了乐观的展望。 《科技导报》2015 年第24 期刊登了宁波诺丁汉大学可持续能源技术研究中心余林颇和陈政的综述文章《离子液体在热致变色材料中的应用》,介绍了几种基于羟烷基咪唑类和基于季铵盐的深共熔溶剂类离子液体,分别与镍(II)金属配合物所组成的热致/冷致变色体系及相关的基础研究和复合膜应用研究工作。这些离子液体相关的热致变色体系,均显示出较好的热致变色性能,初步的复合热致变色膜在太阳热能的驱动下表现出良好的热致变色循环性能。 陈政教授领导的课题组多年来致力于将离子液体应用于基础电化学、碳捕获和热致变色等方向的研究。在离子液体热致变色方向,利用离子液体几乎不挥发的特性,将功能化的离子液体引入过渡金属配合物溶液热致变色体系,取代了传统溶剂,克服了因溶剂挥发所导致的热致变色体系或其器件的寿命问题。这类热致变色体系在人们的日常生活领域具有广阔的应用前景,诸如:智能窗户、食物标签、低温太阳能转化等。 陈政教授现任宁波诺丁汉大学可持续能源技术研究中心主任。该中心着眼于新能源的转化与存储,智能材料在人造环境中的节能与应用等多个研究方向。该中心大楼是中国首座零碳建筑,展示了目前最先进的环保和可持续的建筑技术。大楼通过使用新能源技术,实现自身在照明、电力、制冷和供暖方面100%的能源供给。大楼还通过综合利用当地材料,存储雨水和再利用中水等手段,将自身对环境的影响降到最低,并在大楼周围营造了独特的生态环境。 本期封面是可持续能源技术研究中心的远景照片,包含该中心大楼及其附属的太阳能光伏电池板,吸收式太阳能空调系统,地源热泵和风车。小图为用于制造智能窗和其他功能器件的热致变色膜其中所包含的离子液体的分子模型。本期图片由余林颇提供,本期封面由王静毅设计。
(责任编辑 田恬)
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