多核Mn(Ⅲ)基有機(jī)-無機(jī)雜化磁性材料的制備與性質(zhì).pdf

1、近年來有機(jī).無機(jī)雜化磁性材料(organic-inorganic magnetic materials)由于其重要的理論價值和實(shí)際應(yīng)用前景而受到物理、化學(xué)及材料學(xué)領(lǐng)域?qū)W者的廣泛關(guān)注。本文以水楊醛肟為配體,設(shè)計(jì)合成了多核錳基低維分子磁體,并對其結(jié)構(gòu)及磁性能進(jìn)行了表征分析。
　　 水楊醛肟作為本文的配體,是一種重要的化工原料和中間體,本文從提高產(chǎn)率及純度入手,對其合成進(jìn)行了優(yōu)化。探索了不同種類堿、反應(yīng)物加入順序及反應(yīng)物物質(zhì)的量之比對

2、產(chǎn)物產(chǎn)率和純度的影響規(guī)律,得到最佳合成條件為:以水和甲醇為溶劑,依次加入物質(zhì)的量之比為12:10:7的NH2OH·HCl、NaHCO3和水楊醛,室溫攪拌4 h,50℃旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)10 min,過濾,冷卻后析出白色晶體,產(chǎn)率均在80％左右。
　　 采用緩慢擴(kuò)散法,將水楊醛肟與不同錳源(MACl2、Mn(NO3)2、Mn(CH3COO)2、Mn(ClO4)2)反應(yīng),結(jié)果表明只有與Mn(CH3COO)2反應(yīng)得到的晶體可用于單晶解析,NaC

3、lO4的鹽析作用和控制產(chǎn)物的過飽和度對高質(zhì)量單晶目標(biāo)產(chǎn)物的培養(yǎng)具有重要意義。通過對其進(jìn)行紅外、四圓單晶X衍射測試確定配合物為三斜晶系,P-1空間群,晶胞為六核錳結(jié)構(gòu),分子式為[Mn6O2(CH3COO)2(salox)6(H2O)4]·10H2O,晶胞參數(shù)為a=9.3515(4)(A),b=12.6304(7)(A),c=14.0334(5)(A),α=107.146(4)°,β=94.468(4)°,γ=95.909(4)°,V=15

4、65.20(12)(A)3,Z=1；分析表明六個錳離子全部為+3價。其晶體是依靠大量結(jié)晶水的氫鍵和苯環(huán)之間的π-π作用連接而成。直流、交流磁性測試表明,磁性主要來源于六核錳模塊內(nèi)的磁相互作用,涉及結(jié)晶水的氫鍵作用對六核錳的磁性影響不大,干燥前后六核錳都是一個具有反鐵磁性的單分子磁體,但結(jié)晶水去除后由于模塊的靠近造成模塊之間的磁相互作用增強(qiáng),提高了其反鐵磁性。
　　 以六核錳的合成為基礎(chǔ),選用Mn(ClO4)2為錳源,加入其它羧酸

5、化合物(甲酸鈉、異煙酸、9-蒽甲酸)或橋聯(lián)基團(tuán)(N3-),以得到一系列產(chǎn)物。最終得到三種多晶樣品,紅外譜圖顯示,其中兩種為疊氮橋聯(lián)的一維配位聚合物。
　　 同時,本文還合成出了一種同時含有Mn、Fe的異核雙金屬配合物的多晶樣品,結(jié)合紅外、元素分析及電感耦合原子發(fā)射光譜分析(ICP)推斷其分子組成為:C83H80O30N17 Fe10MnCl10,磁性研究表明該配合物中金屬離子間存在很強(qiáng)的反鐵磁性耦合作用,配合物整體表現(xiàn)為反鐵磁性