CN103113855A - 一种低温磁制冷金属有机框架材料及其制备方法和用途 - Google Patents

一种低温磁制冷金属有机框架材料及其制备方法和用途 Download PDF

Info

Publication number
CN103113855A
CN103113855A CN2013100241338A CN201310024133A CN103113855A CN 103113855 A CN103113855 A CN 103113855A CN 2013100241338 A CN2013100241338 A CN 2013100241338A CN 201310024133 A CN201310024133 A CN 201310024133A CN 103113855 A CN103113855 A CN 103113855A
Authority
CN
China
Prior art keywords
low
magnetic refrigeration
temperature magnetic
preparation
organic framework
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2013100241338A
Other languages
English (en)
Inventor
田崇斌
李志华
杜少武
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujian Institute of Research on the Structure of Matter of CAS
Original Assignee
Fujian Institute of Research on the Structure of Matter of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujian Institute of Research on the Structure of Matter of CAS filed Critical Fujian Institute of Research on the Structure of Matter of CAS
Priority to CN2013100241338A priority Critical patent/CN103113855A/zh
Publication of CN103113855A publication Critical patent/CN103113855A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Hard Magnetic Materials (AREA)

Abstract

本发明涉及磁制冷金属有机框架材料 Mn(C5H4N2O2)2的制备和用途。该化合物的分子量为329.18，属正交晶系，空间群P4(1)2(1)2，单胞参数为a = 8.0519(18) Å，b = 8.0519(18) Å，c = 20.071(7) Å，alpha = 90°，beta = 90°，gamma = 90°，V = 1301.3(6) Å3，Z = 4。采用溶剂热法制备。该材料具有优良的低温磁制冷性能，其低温磁熵变值为37.97 J Kg-1 K-1。

Description

一种低温磁制冷金属有机框架材料及其制备方法和用途
技术领域
本发明属于无机化学领域，也属于材料科学领域，它涉及一种低温磁制冷金属有机框架材料的制备方法，同时还涉及该低温磁制冷材料在高科技领域的应用。
背景技术
当给磁性材料外加高强度的磁场，该磁性材料在等温磁化时该磁性材料向外界放出能量，而在绝热退磁时从外界吸收热量，这一现象即为磁热效应(magnetocaloric effect,简写MCE）。磁制冷材料，就是利用磁性材料的MCE，利用其磁矩在有序态(磁熵高)到无序态(磁熵低)之间来回转换的过程中，放出和吸收能量的制冷方法。目前研究比较多的磁制冷材料一般为稀土为基的无机化合物或者合金，例如Gd3Ca5O12, Dy3Al5O12, DyCo2,TbNi2, Gd5(Si1-xGex)4等。无机或者合金磁制冷材料一般具有稳定性好、实用性强等优点，但是其缺点是磁熵变值比较小，效率不高。而金属有机框架材料，因为其磁熵变值比较大，效率高，成为了研究的热点。然后，目前绝大多说的研究都是集中在稀土Gd为基的原子簇或者金属有机框架材料，而以过渡金属锰为基的磁制冷金属有机框架材料的研究目前尚无文献报道。
发明内容
本发明的目的在于制备一种低温磁制冷金属有机框架材料。
2-氨基烟酸锰的化学式为Mn(C5H4N2O2)2，分子量为329.18, 属正交晶系，空间群P4(1)2(1)2，单胞参数为a = 8.0519(18) Å, b= 8.0519(18) Å，c = 20.071(7) Å，alpha = 90°，beta= 90°，gamma = 90°，V = 1301.3(6) Å3，Z = 4。其结构为一2D层状结构，它的晶体学不对称单元中分别含有一个2-氨基烟酸和1/2个金属锰原子。金属锰采用六配位，分别与2-氨基烟酸中的苯环上的氮原子和羧基氧原子原子配位。层状结构中，Mn原子和Mn原子之间的距离为8.052 Å。
2-氨基烟酸锰通过溶剂热法一步反应合成：醋酸锰、2-氨基烟酸、4ml乙腈和3ml甲醇混合，反应温度为160℃，恒温反应2天，然后2天降至室温，得到Mn(C5H4N2O2)2的晶体。
变温磁化强度的测量表明, 2-氨基烟酸锰具有良好的磁制冷行为,在2 K以及8 T的磁场下，其磁熵变值达到了37.97 J Kg-1 K-1。预期在太空探索、航空航天以及军事武器等高科技领域有着重要应用价值。此类低温磁制冷材料在现代科学技术中，特别是若干军事和民用高科技领域中，例如地球探测、宇宙背景探测、空间红外观测、毫米波亚毫米波探测、相对量测量、空间磁场测量、量子超导干涉器件等，都有一系列重要应用。
具体实施方案如下：
把0.25 mmol的醋酸锰(61 mg), 0.5mmol的2-氨基烟酸(69 mg)，0.5mmol的硝酸铵(40 mg), 4ml甲醇/3ml乙腈放入溶剂为20ml的聚四氟乙烯反应釜中，搅拌半个小时，然后4个小时内升高到160°C，在此温度下反应两天，然后两天内降到30°C，得到无色块状晶体，即为2-氨基烟酸锰。产率为75％，元素分析C10H10MnN4O4实验值为：N 17.21% C 43.53%，H 3.23%，理论值为：N 17.02% C 43.78%，H3.06%。红外数据位：3404(强)，3304(强)，3179(中)，1624(强)，1577(强)，1525(强)，1458(中)，1410(强)，1336(中)，1256(强)，1151(中)，899(中)，830(中)，794(非常弱)，778(中)，751(非常弱)，690(弱), 592(弱), 543(弱), 502(弱)。

Claims (3)

1.一种低温磁制冷金属有机框架材料，其特征在于：化学式为 Mn(C5H4N2O2)2，分子量为329.18, 属正交晶系，空间群P4(1)2(1)2，单胞参数为a = 8.0519(18) Å, b = 8.0519(18) Å，c = 20.071(7) Å，alpha = 90°，beta = 90°，gamma = 90°，V= 1301.3(6) Å3，Z = 4。
2.一种权利要求1的化合物的制备方法，采用溶剂热法制备，其特征在于：醋酸锰、2-氨基烟酸、4ml乙腈和3ml甲醇混合，反应温度为160℃，恒温反应2天，然后2天降低室温，得到n(C5H4N2O2)2的晶体。
3.一种权利要求1的化合物的用途，其特征在于：该有机框架材料可用于低温磁制冷领域。
CN2013100241338A 2013-01-23 2013-01-23 一种低温磁制冷金属有机框架材料及其制备方法和用途 Pending CN103113855A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2013100241338A CN103113855A (zh) 2013-01-23 2013-01-23 一种低温磁制冷金属有机框架材料及其制备方法和用途

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2013100241338A CN103113855A (zh) 2013-01-23 2013-01-23 一种低温磁制冷金属有机框架材料及其制备方法和用途

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103113855A true CN103113855A (zh) 2013-05-22

Family

ID=48412276

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2013100241338A Pending CN103113855A (zh) 2013-01-23 2013-01-23 一种低温磁制冷金属有机框架材料及其制备方法和用途

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103113855A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107955043A (zh) * 2017-12-07 2018-04-24 中国科学院福建物质结构研究所 一种锰基低温磁制冷金属有机框架材料及其制备方法
CN109053557A (zh) * 2018-09-18 2018-12-21 淮南师范学院 一种锌配合物及其制备方法以及其作为近紫外光致发光材料的应用

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005089740A (ja) * 2003-08-08 2005-04-07 Osaka Industrial Promotion Organization 磁気冷凍材料および蓄冷材料
CN101429209A (zh) * 2008-12-11 2009-05-13 重庆大学 一种低温常压水热合成多孔金属-有机骨架的方法
CN102516274A (zh) * 2011-04-25 2012-06-27 中国科学院福建物质结构研究所 具有催化性能的镉金属有机框架化合物及其制备方法和用途

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005089740A (ja) * 2003-08-08 2005-04-07 Osaka Industrial Promotion Organization 磁気冷凍材料および蓄冷材料
CN101429209A (zh) * 2008-12-11 2009-05-13 重庆大学 一种低温常压水热合成多孔金属-有机骨架的方法
CN102516274A (zh) * 2011-04-25 2012-06-27 中国科学院福建物质结构研究所 具有催化性能的镉金属有机框架化合物及其制备方法和用途

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
MIN-LE HAN: "Syntheses, structures and properties of two manganese(II) metal–organic frameworks based on bromoisophthalate and bipyridyl-type co-ligands", 《INORGANIC CHEMISTRY COMMUNICATIONS》 *
QIAN YANG: "New Manganese(II)Azido Coordination Polymers with Nicotinic/Isonicotinic Acids as Coligands: Synthesis, Structure, and Magnetic Properties", 《INORG. CHEM.》 *
XIA YIN: "Assembly of two new Mn(II) coordination polymers based on 5-aminoisophthalate:Structural diversity and properties", 《INORGANIC CHEMISTRY COMMUNICATIONS》 *
XIAN-HE BU: "Synthesis, Structures, and Magnetic Properties of the Copper(II),Cobalt(II), and Manganese(II) Complexes with 9-Acridinecarboxylate and 4-Quinolinecarboxylate Ligands", 《INORG. CHEM.》 *
田崇斌: "叠氮桥联和羧基桥联的配位配位聚合物的合成、结构及磁性研究", 《中国科学院研究生院硕士学位论文》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107955043A (zh) * 2017-12-07 2018-04-24 中国科学院福建物质结构研究所 一种锰基低温磁制冷金属有机框架材料及其制备方法
CN109053557A (zh) * 2018-09-18 2018-12-21 淮南师范学院 一种锌配合物及其制备方法以及其作为近紫外光致发光材料的应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102491988B (zh) 一种锌簇多孔发光配合物及其制备方法和应用
CN103483200B (zh) 一种酯交换合成碳酸甲乙酯的方法
CN102153574B (zh) 过渡金属离子诱导合成的五元瓜环-稀土金属网状超分子聚合物及其合成方法
Zhang et al. Magnetocaloric effect and critical behavior in ternary equiatomic magnesium compounds REPtMg (RE= Tb, Dy and Ho)
Li et al. Synthesis, structure, and thermal behavior of a 2-D polymeric Ca (II) compound with tetrazole-1-acetic acid
CN103113855A (zh) 一种低温磁制冷金属有机框架材料及其制备方法和用途
CN103012450A (zh) 一种具有磁制冷和铁电双功能钆化合物及其制备方法
CN103588824A (zh) 一种3d-4f异金属磁性化合物的制备方法
CN104559944A (zh) 一种含稀土氢氧化物的磁制冷材料及制备方法
CN103219511A (zh) 管状核壳结构的四氧化三铁/碳复合材料及其制备方法和应用
CN101229930B (zh) 一种镍掺杂的钛酸铋钠多铁性材料及其制备方法
CN111292909B (zh) 一种氟桥连稀土分子簇磁制冷材料及制备方法
CN101372493B (zh) 三维叠氮铜配位化合物磁性材料和制备方法及其应用
CN102516278B (zh) 一种原位配体生成并配位结晶的镧系配合物及制备方法
Yi et al. A series of thermal stable lanthanide porphyrins with a condensed three-dimensional porous open framework: Gas adsorption and magnetic properties
CN102617617A (zh) 一种咪唑[4,5-f]1,10-邻菲罗啉铈配合物及其制备方法
CN104610327A (zh) 一种具有高稳定性和高磁热效应的钆配合物及其制备方法
CN103146352B (zh) 一种配合物在低温磁制冷中的应用
CN103554190A (zh) 一种具有大的磁热效应的3d异金属甲酸化合物
CN113571277A (zh) 一种应用于低温磁制冷的稀土RE2BaZnO5材料及制备方法
CN103374349A (zh) C3N4/Y2O3:Eu3+复合纳米管的制备方法
CN105859759B (zh) 一种低场大磁熵变的二维钆配位聚合物及其制备方法
CN103214503B (zh) 一种含四氮唑-5-乙酸有机配体的非心金属镉配合物及其制备方法和应用
CN109880113A (zh) 一种Zn的金属-有机骨架、制备方法及其应用
CN103011236B (zh) 一种钬金属碘酸盐荧光材料及其制备方法与应用

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20130522