Controllable heat release of phase-change azobenzenes by optimizing molecular structures for low-temperature energy utilization

偶氮苯 异构化 烷氧基 结晶 位阻效应 化学 相(物质) 材料科学 烷基 光化学 物理化学 化学工程 热力学 有机化学 聚合物 催化作用 复合材料 物理 工程类
作者
Qingbin Yang,Jing Ge,Mengmeng Qin,Hui Wang,Xiaoyu Yang,Xinlei Zhou,Bo Zhang,Yiyu Feng,Wei Feng
出处
期刊:Science China. Materials [Springer Science+Business Media]
卷期号:66 (9): 3609-3620 被引量:15
标识
DOI:10.1007/s40843-023-2477-x
摘要

Phase-change azobenzene derivatives can store and release heat upon isomerization. The amount and rate of heat output are affected by the azobenzene crystallization and isomerization, which are in turn governed by molecular structure and interactions. Thus, optimizing molecular structure is a promising method to control heat release at different temperatures. Herein, we prepared three asymmetric alkoxy-substituted azobenzene molecules (s-Azo) with similar molecular weights but different substituents to investigate the trade-off between crystallization and isomerization. Temperature-dependent crystallizability and photo-induced iso-merization kinetics of all s-Azo were studied. Results indicate that n-alkoxy substitution endows s-Azo with high crystallization enthalpy (ΔHCE) due to strong van der Waals forces, but steric hindrance lowers the degree of isomerization. Short branched alkyl substitution reduces intermolecular interactions and favors the isomerization, which leads to an increase in isomerization enthalpy (ΔHIE) but decreases ΔHCE. The n-alkoxy-substituted s-Azo exhibits photoinduced high-energy heat release with an enthalpy of up to 343.3 J g−1 and a power density of 413 W kg−1 at a wide temperature range from −60.49 to 34.76°C. The synchronous heat release in a distributed energy utilization annular device achieves a temperature rise of 6.3°C at a low temperature environment (−5°C). Results demonstrate that phase-change azobenzene derivatives can be designed and developed for ideal energy-storage systems by optimizing molecular structures and interactions.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
刚刚
纸飞机的梦完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
无情的薯片发布了新的文献求助200
2秒前
bkagyin应助berg采纳,获得10
2秒前
3秒前
孙s莎完成签到,获得积分10
3秒前
可露丽完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
忐忑的小兔子完成签到,获得积分10
5秒前
麻嘉煜完成签到 ,获得积分10
6秒前
7秒前
小巧的画板由于求助违规,被管理员扣积分15
8秒前
Lexie发布了新的文献求助10
8秒前
Owen应助谦让台灯syj采纳,获得10
8秒前
济民财发布了新的文献求助10
9秒前
赘婿应助狂野太兰采纳,获得10
9秒前
deletelzr完成签到,获得积分10
9秒前
大模型应助1号采纳,获得30
11秒前
汉堡包应助1号采纳,获得30
11秒前
Zoo应助1号采纳,获得200
11秒前
Jasper应助1号采纳,获得10
11秒前
科研通AI6应助1号采纳,获得10
11秒前
李健的粉丝团团长应助1号采纳,获得100
11秒前
Zoo应助1号采纳,获得150
11秒前
Zoo应助1号采纳,获得100
11秒前
bkagyin应助1号采纳,获得30
11秒前
今后应助1号采纳,获得100
12秒前
石文玉完成签到,获得积分10
12秒前
磊与冲发布了新的文献求助10
12秒前
16秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
CodeCraft应助创不可贴采纳,获得10
19秒前
领导范儿应助花痴的易真采纳,获得30
19秒前
samchen发布了新的文献求助10
21秒前
zhangxiaohua完成签到,获得积分10
21秒前
21秒前
不安青牛应助abbo采纳,获得10
23秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各位详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Materials Selection in Mechanical Design 1000
Voyage au bout de la révolution: de Pékin à Sochaux 700
First Farmers: The Origins of Agricultural Societies, 2nd Edition 500
Simulation of High-NA EUV Lithography 400
Metals, Minerals, and Society 400
International socialism & Australian labour : the Left in Australia, 1919-1939 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4308640
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3830425
关于积分的说明 11985791
捐赠科研通 3470860
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1903178
邀请新用户注册赠送积分活动 950472
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 852435