一种三核钐分子基磁性材料、制备方法及其应用

    专利2024-12-09  14


    本发明属于稀土配合物制备,涉及一种三核钐分子基磁性材料、制备方法及其应用。


    背景技术:

    1、自从人们发现配合物{mn12}在低温下展现出单分子磁体的行为以来,由于其在高密度数据存储、量子计算和纳米级自旋电子学等许多领域的潜在应用,受到了国内外科学家们的广泛关注(science,2018,362(6421):1400-1403)。近年来,磁性材料,尤其是分子基磁性材料,被认为是实现分子尺度双稳性的理想候选材料,是分子化学中一个引人注目的领域(chem.commun.,2020,56,13702-13718)。由于镧系离子表现出较大且在某些情况下具有高度各向异性的磁矩,因此含有稀土离子的分子基磁性材料一直是人们深入研究的课题。相对于重稀土分子基磁性材料,轻稀土分子基磁性材料相对来说报道的较少,因此具有较大的开发前景与研究价值。


    技术实现思路

    1、本发明的目的在于提供一例三核钐分子基磁性材料、制备方法及其应用,该三核钐分子基磁性材料具有磁行为,为新型磁性材料的合成和应用提供新的思路。

    2、本发明提供的技术方案如下:

    3、一种三核钐分子基磁性材料,所述三核钐分子基磁性材料具有磁性。属于三斜晶系,空间群是p-1,分子式为{na2[sm3(mpcd)5(μ3:η2:η1-ac)]}(配合物1,h2mpcd=(e)-n-[(2-羟基-3-甲氧基苯基)亚甲基]吡嗪-2-甲酰肼),晶胞参数是:α=105.698(2)°,β=105.217(2)°,γ=94.931(2)°,

    4、一种上述三核钐分子基磁性材料的制备方法,包括:将sm(ac)3·6h2o、有机配体h2mpcd按照一定比例混合溶解在ch3oh与ch3cn的混合溶剂中,用磁力搅拌器搅拌之后加入na2co3,继续搅拌,反应完成即可得到橙黄色块状晶体。

    5、三核钐分子基磁性材料的合成路线如下式所示:

    6、

    7、上式中,配合物1为{na2[sm3(mpcd)5(μ3:η2:η1-ac)]}。

    8、进一步的,上述的配合物制备方法中,h2mpcd、sm(ac)3·6h2o和na2co3的摩尔比为1:1:1。

    9、进一步的,上述的配合物制备方法中,每0.1mmol sm(ac)3·6h2o对应加入9ml的所述混合溶剂,所述混合溶剂中,ch3oh与ch3cn的体积比为3:6。

    10、本发明还提供了一种上述的三核钐分子基磁性材料或上述制备方法制备得到的三核钐分子基磁性材料在分子磁性材料中的应用。

    11、与现有技术相比,本发明采取常温搅拌法的合成策略,得到一种具有磁性的钐分子基磁性材料,制备方法简单,原料易得,通过设计有机配体结构与稀土钐金属盐反应形成钐分子基磁性材料,丰富了稀土金属分子基磁性材料的结构类型,为其结构领域的探索提供了一个新的方向,所合成的分子基磁性材料在磁性方向表现出潜在的应用价值。



    技术特征:

    1.一种三核钐分子基磁性材料,其特征在于,所述三核钐分子基磁性材料具有磁性,所述三核钐分子基磁性材料属于三斜晶系,空间群是p-1,分子式为{na2[sm3(mpcd)5(μ3:η2:η1-ac)]}(h2mpcd=(e)-n-[(2-羟基-3-甲氧基苯基)亚甲基]吡嗪-2-甲酰肼),晶胞参数是:α=105.698(2)°,β=105.217(2)°,γ=94.931(2)°,

    2.一种权利要求1所述的三核钐分子基磁性材料的制备方法,其特征在于,包括:将sm(ac)3·6h2o和有机配体h2mpcd按照一定比例混合溶解在ch3oh与ch3cn的混合溶剂中,用磁力搅拌器搅拌,然后加入na2co3,继续搅拌,反应完成即可得到橙黄色块状晶体。

    3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,有机配体h2mpcd、sm(ac)3·6h2o,na2co3的摩尔比为1:1:1。

    4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,每0.1mmol sm(ac)3·6h2o对应加入9ml的所述混合溶剂,所述混合溶剂中,ch3oh与ch3cn的体积比为3:6。

    5.权利要求1所述的三核钐分子基磁性材料或权利要求2-4任一项所述的制备方法制备得到的三核钐分子基磁性材料在分子磁性材料或分子记忆材料中的应用。


    技术总结
    本发明属于稀土配合物制备技术领域,公开了一种三核钐分子基磁性材料、制备方法及其应用。三核钐分子基磁性材料具有磁性,空间群是P‑1,分子式为{Na<subgt;2</subgt;[Sm<subgt;3</subgt;(mpcd)<subgt;5</subgt;(μ<subgt;3</subgt;:η<supgt;2</supgt;:η<supgt;1</supgt;‑AC)]},晶胞参数是:α=105.698(2)°,β=105.217(2)°,γ=94.931(2)°,制备方法为:将Sm(AC)<subgt;3</subgt;·6H<subgt;2</subgt;O、有机配体H<subgt;2</subgt;mpcd混合溶解在CH<subgt;3</subgt;OH、CH<subgt;3</subgt;CN中,反应得橙黄色块状晶体三核钐分子基磁性材料。

    技术研发人员:刘雨,王金,解梦婷,王敏敏,孙广平,王淼,汤艳峰
    受保护的技术使用者:南通大学
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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