本发明属于光热转化材料，特别涉及2,3,5,6-吡嗪四腈作为受体在制备给受体超分子复合物光热转化材料中的用途。
背景技术：
1、光热转换材料是指在光照条件下，能够通过自身的光热转换机制将光能转换为热能的一类材料。太阳辐射能量最为集中的波长范围是0.2～4μm，由于地球大气中的臭氧、水气以及其他物质的吸收影响，波长在200nm以下和2500nm以上的太阳光辐射基本无法抵达地面，能够到达地球表面的太阳辐射波段主要包括：250～400nm的紫外光(能量占比7％)、400～760nm的可见光(能量占比50％)以及760～2500nm的近红外光(能量占比43％)。开发具有高光捕获能力和光热转化效率的光热转化材料能够更好的将光能转化为热能，从而用于海水淡化、蒸气发电、水净化、催化转换和光诊疗系统等多个领域中。
2、目前，各种光热材料可分为无机材料、有机材料及其复合材料。常用的无机光热材料包括纳米结构金属、碳纳米材料和过渡金属硫化物，已应用于催化剂、再生药物和太阳能电池等领域。虽然无机材料具有制备方便、近红外吸收强和光稳定等优点，但是其生物降解性差引起的潜在生物毒性阻碍了其临床应用。与无机材料相比，有机材料在生物相容性和生物降解性方面表现出优越性，并且具有易于结构修饰、性质可调等特点得到了迅速的发展。典型的有机光热材料有吲哚菁绿、卟啉、噻二唑衍生物等。为了获得高性能有机光热剂，人们广泛探索了几种方法，这些方法包括延长分子共轭长度、共价连接电子给体和电子受体片段、通过增强猝灭效应抑制辐射跃迁过程和增加自由基浓度。然而，复杂的设计和复杂繁琐的合成工艺阻碍了新型有机光热剂的开发。
3、因此，有机超分子复合物，一种给体和受体以一定的摩尔比通过超分子作用自组装而成的材料，被认为是制备具有增强的稳定性和光热转换效率的有机光热材料的有效途径。该材料的光热转换由简单灵活的非共价分子间相互作用控制，并且由于给体和受体之间有效的电荷转移可以生成比原始组分带隙更窄的超分子复合物，从而获得长波长的吸收，从而更好的利用光能。因此，有机超分子复合物是理想的光热材料。
技术实现思路
1、为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的首要目的在于提供2,3,5,6-吡嗪四腈作为受体在制备给受体超分子复合物光热转化材料中的用途；在给受体超分子的构建过程中电子受体选择的较少，2,3,5,6-吡嗪四腈是一种具有强电子吸收能力的受体，不仅能够和多种给体形成超分子复合物，并且具有较好的近红外吸收能力，能够作为近红外光热转化材料。
2、本发明的另一目的在于提供一种由2,3,5,6-吡嗪四腈作为受体制备而成的给受体超分子复合物光热转化材料。
3、本发明的再一目的在于提供一种上述给受体超分子复合物光热转化材料的制备方法。
4、本发明的又一目的在于提供一种上述给受体超分子复合物光热转化材料的应用。
5、本发明的目的通过下述技术方案实现：
6、2,3,5,6-吡嗪四腈作为受体在制备给受体超分子复合物光热转化材料中的用途，所述给受体超分子复合物光热转化材料是由2,3,5,6-吡嗪四腈和给体分子通过超分子自组装形成；所述给体分子为苝、芘、蒽、萘、1h-非那烯、菲、三亚苯、晕苯、反-1,2-二苯乙烯、二苯并四硫富瓦烯、四硫富瓦烯、萘并[1,2-b：5,6-b′]二噻吩、9h-噻吨-9-酮、9h-呫吨-9-酮、10h-吩恶嗪、9,9-二甲基-9,10-二氢吖啶、9h-芴、咔唑、9-甲基-9h-咔唑、二苯并呋喃、二苯并噻吩、3,3′,5,5′-四甲基联苯胺、对二氨基联苯、n1,n1,n4,n4-四甲基苯-1,4-二胺、三苯胺、4,4′-二(9h-咔唑)-1,1'-联苯、4,4'-二(10h-吩恶嗪-10-基)-1,1'-联苯、4,4'-二(10h-吩噻嗪-10-基)-1,1'-联苯、4,4'-双(9,9-二甲基吖啶-10(9h)-基)-1,1'-联苯、n4,n4,n4',n4′-四苯基-[1,1'-联苯]-4,4'-二胺、1,4-二(9h-咔唑-9-基)苯、1,4-二(10h-吩恶嗪-10-基)苯、1,4-二(10h-吩噻嗪-10-基)苯、1,4-双(9,9-二甲基吖啶-10(9h)-基)苯、n1,n1,n4,n4-四苯基苯-1,4-二胺、10h-吩噻嗪、10h-吩恶嗪中的任意一种。
7、所述给体分子为4,4'-二(9h-咔唑)-1,1'-联苯、二苯并四硫富瓦烯或3,3′,5,5′-四甲基联苯胺。
8、需要说明的是，本发明采用的给体分子的结构式具体如下：
9、
10、具体地，所述受体分子2,3,5,6-吡嗪四腈的结构式如下：
11、
12、一种给受体超分子复合物光热转化材料，所述给受体超分子复合物光热转化材料是由受体分子2,3,5,6-吡嗪四腈和给体分子通过超分子自组装形成；所述给体分子为苝、芘、蒽、萘、1h-非那烯、菲、三亚苯、晕苯、反-1,2-二苯乙烯、二苯并四硫富瓦烯、四硫富瓦烯、萘并[1,2-b：5,6-b′]二噻吩、9h-噻吨-9-酮、9h-呫吨-9-酮、10h-吩恶嗪、9,9-二甲基-9,10-二氢吖啶、9h-芴、咔唑、9-甲基-9h-咔唑、二苯并呋喃、二苯并噻吩、3,3′,5,5′-四甲基联苯胺、对二氨基联苯、n1,n1,n4,n4-四甲基苯-1,4-二胺、三苯胺、4,4'-二(9h-咔唑)-1,1'-联苯、4,4′-二(10h-吩恶嗪-10-基)-1,1'-联苯、4,4'-二(10h-吩噻嗪-10-基)-1,1'-联苯、4,4'-双(9,9-二甲基吖啶-10(9h)-基)-1,1'-联苯、n4,n4,n4',n4′-四苯基-[1,1'-联苯]-4,4'-二胺、1,4-二(9h-咔唑-9-基)苯、1,4-二(10h-吩恶嗪-10-基)苯、1,4-二(10h-吩噻嗪-10-基)苯、1,4-双(9,9-二甲基吖啶-10(9h)-基)苯、n1,n1,n4,n4-四苯基苯-1,4-二胺、10h-吩噻嗪、10h-吩恶嗪中的任意一种。
13、上述的给受体超分子复合物光热转化材料为墨绿色或黑色晶体。
14、上述的给受体超分子复合物光热转化材料的制备方法，按照以下操作步骤：将给体分子和受体分子加入溶剂中，超声使其完全溶解得到混合溶液，室温下静置挥发溶剂得到给受体超分子复合物光热转化材料。
15、所述给体分子和受体分子的摩尔比为1:1或1:2。
16、所述混合物溶液的浓度为0.1mg/ml～0.5mg/ml。
17、所述溶剂为四氢呋喃、二氯甲烷、丙酮、乙腈、氯仿或1,2-二氯乙烷。
18、上述的给受体超分子复合物光热转化材料在海水淡化、杀菌、生物光诊疗领域中的应用。
19、本发明相对于现有技术具有如下的优点及有益效果：
20、(1)本发明采用2,3,5,6-吡嗪四腈作为电子受体，具有较强的电子吸收能力，且受体分子具有多个氰基，有利于分子间作用力的形成，因此能够与多种给体分子在特定的比例下通过超分子自组装形成稳定的给受体超分子复合物光热转化材料，得到的超分子材料最高能够达到近红外二区光的吸收，该材料不仅具有近红外吸收，最大吸收峰分别为700nm、1100nm、1000nm，而且还有稳定的光热转化能力，在0.8w/cm2的对应激光的照射下，温度能够分别从27.8℃升至71.8℃，从30.1℃升至65.3℃，从30.2℃升至83.4℃，并且升温效果可以通过激光功率调整光热稳定性好。
21、(2)2018年在angewandte chemie international edition期刊发表的《cocrystals strategy towards materials for near-infrared photothermalconversion and imaging》这篇文献中提及的材料与本发明相似，其给体分子均为二苯并四硫富瓦烯，受体分子不同，但是该文献中的材料光热性能比本发明材料的光热性能差，加热1min后达到的温度较低，并且该文献使用的激光是808nm，而本发明使用的是更红的1064nm激光，1064nm的激光具有更深的穿透深度，在治疗时可以避免过多的能量集中在表皮层，从而减少了过热的风险和不必要的副作用，在生物光热诊疗方面优势更大。