CN103219148B - 一种单分子磁体的制备方法 - Google Patents
一种单分子磁体的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103219148B CN103219148B CN201310152894.1A CN201310152894A CN103219148B CN 103219148 B CN103219148 B CN 103219148B CN 201310152894 A CN201310152894 A CN 201310152894A CN 103219148 B CN103219148 B CN 103219148B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- single molecular
- molecular magnets
- preparation
- obtains
- present
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
一种单分子磁体的制备方法，本发明涉及单分子磁体的制备方法。本发明要解决目前的合成方法产率较低，配合物的合成方法复杂的问题。方法：一、制备混合溶液；二、制备预制体；三、合成。本发明产率高，单分子磁体的合成方法简单，重复性强。本发明用于制备单分子磁体。
Description
技术领域
本发明涉及单分子磁体的制备方法。
背景技术
近年来,分子磁体的研究受到人们广泛的重视，单分子磁体由分立的、从磁学意义上讲没有相互作用的分子单元而不是三维扩展晶格(如金属、金属氧化物)构成的，在阻塞温度(blocking temperature，TB)以下呈现磁滞行为，因此在超密存储和量子计算等领域展现出广阔的应用前景。Wickman等人在1967年的时候发表过一篇关于铁配合物的分子基的磁体，在2.46K时结晶状态中呈现铁磁有序(Phys.Rev；1967,155:563-575&J.Phys.Chem.Solids；1977,38:1341-1344)。而在1993年，Gatteschi D等发现了首例单分子磁体Mn12簇合物，开辟了一个新的磁学领域(Sessoli R等，Nature，1993，365,141-143)。而在过去的十年里，科学家们不满足于仅由过渡金属形成的单分子磁体，关注热点也逐渐由单一的过渡金属单分子磁体转移到过渡-稀土金属的单分子磁体，在2004年，Matsumoto研究小组报道了首个3d-4f单分子磁体Cu-Dy异核金属簇合物(Osa S等人，J.Am.Chem.Soc.，2004，126:420—421)，进而开创了3d-4f单分子磁体的研究领域。然而，这些单分子磁体呈现磁弛豫效应的温度(阻塞温度TB)普遍较低，这使其应用受到很大限制。于是研究者们期望通过合成其他类型单分子磁体来提高阻塞温度，因此，稀土元素单电子数多、各向异性显著,具有强旋轨耦合作用，是设计单分子磁体的理想选择。而所有的稀土金属当中，Dy(III)则由于其很高的力矩和高的配位环境而成为了稀土金属中形成单分子磁体最重要的元素，在2006年，Jinkui Tang等(Angew Chem Int Ed,2006,45,1729-1733)首次合成了具有三角形核心结构的Dy3簇合物单分子磁体。金属簇合物单分子磁体在众多领域中的应用引起广泛关注，而稀土簇合物单分子磁体还少见报道。
文献《Slow relaxation processes of salen type Dy2complex and 1D ionic spiralDyn coordination polymer》发表于2012年12月，公开了一种席夫碱类镝配位聚合物的慢弛豫过程；文献《含多氮Schiff碱金属配位物的合成_结构及磁性的研究》发表于2013年2月，公开了镝-钴异核金属配合物的制备方法，而席夫碱类稀土金属配合物仍存在产率较低，配合物的合成方法复杂的技术问题。
发明内容
本发明要解决目前的合成方法产率较低，配合物的合成方法复杂的问题，而提供的一种单分子磁体的制备方法。
一种单分子磁体的制备方法，具体是按照以下步骤制备的：
一、将乙二胺缩水杨醛与三氟甲基磺酸镝混合均匀，然后加入甲醇和三乙胺的乙腈溶液，其中乙二胺缩水杨醛、三氟甲基磺酸镝和三乙胺的物质的量之比为1∶1∶2，甲醇与乙腈的体积比为1∶1，得到混合溶液；
二、将步骤一得到的混合溶液放入水热合成釜中，再将水热合成釜在恒温恒压条件下，保持48h～49h，控制温度为88℃～92℃，得到预制体；
三、将步骤二得到的预制体自然冷却至室温，再保持24h～48h，预制体中溶剂挥发完全得到黄色晶体，完成单分子磁体的制备方法。
本发明制备的单分子磁体为[Dy4L6]·4CH3OH，其中L＝乙二胺缩水杨醛。
本发明的有益效果是：本发明产率高，达到43.8％以上，单分子磁体的合成方法简单，重复性强。
本发明用于制备单分子磁体。
附图说明
图1为实施例一制备的单分子磁体的分子结构图；
图2为实施例一制备的单分子磁体的Dy4平面结构图；
图3为实施例一制备的单分子磁体的红外谱图，其中曲线1代表H2L的曲线，曲线2代表单分子磁体的曲线；
图4为实施例一制备的单分子磁体的直流磁化率图；
图5为实施例一制备的单分子磁体的交流磁化率实部图，其中“█”为1Hz“●”为10Hz“▲”为100Hz“▼”为500Hz为800Hz，图6为交流磁化率虚部图，其中“█”为1Hz“●”为10Hz“▲”为100Hz“▼”为500Hz为800Hz。
具体实施方式
本发明技术方案不局限于以下所列举的具体实施方式，还包括各具体实施方式之间的任意组合。
具体实施方式一：本实施方式一种单分子磁体的制备方法，具体是按照以下步骤制备的：
一、将乙二胺缩水杨醛与三氟甲基磺酸镝混合均匀，然后加入甲醇和三乙胺的乙腈溶液，其中乙二胺缩水杨醛、三氟甲基磺酸镝和三乙胺的物质的量之比为1∶1∶2，甲醇与乙腈的体积比为1∶1，得到混合溶液；
二、将步骤一得到的混合溶液放入水热合成釜中，再将水热合成釜在恒温恒压条件下，保持48h～49h，控制温度为88℃～92℃，得到预制体；
三、将步骤二得到的预制体自然冷却至室温，再保持24h～48h，预制体中溶剂挥发完全得到黄色晶体，完成单分子磁体的制备方法。
本实施方式制备单分子磁体产率高，达到43.8％以上，单分子磁体的合成方法简单，重复性强。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：步骤一中三乙胺的乙腈溶液的浓度为0.1mol/L。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一不同的是：步骤二中控制温度为90℃。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一不同的是：步骤三中保持25h～40h。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：步骤三中保持36h。其它与具体实施方式一至四之一相同。
采用以下实施例验证本发明的有益效果：
实施例一：
本实施例一种单分子磁体的制备方法，具体是按照以下步骤制备的：
一、将乙二胺缩水杨醛与三氟甲基磺酸镝混合均匀，然后加入甲醇和三乙胺的乙腈溶液，得到混合溶液，其中乙二胺缩水杨醛的质量为131mg，三氟甲基磺酸镝的质量为305mg，甲醇的体积为10mL，三乙胺的乙腈溶液的浓度为0.1mol/L、体积为10mL；
二、将步骤一得到的混合溶液放入水热合成釜中，再将水热合成釜在恒温恒压条件下，保持48h，控制温度为90℃，得到预制体；
三、将步骤二得到的预制体自然冷却至室温，再保持24h，预制体中溶剂挥发完全得到黄色晶体，完成单分子磁体的制备方法。
本实施例制备单分子磁体的产率为43.8％。
本实施例制备的镝簇金属配合物单分子磁体的表征如下：
利用Rigaku Raxis-Rapid X-射线衍射仪对本发明制备的单分子磁体的晶体结构进行测定，如图1和图2所示，其中图1为分子结构图，图2为Dy4平面结构图，从图中可以看出本发明制备的单分子磁体的四个镝原子处于同一平面。
本实施例制备的镝簇配合物单分子磁体的红外谱图如图3所示，其中曲线1代表H2L的曲线，曲线2代表单分子磁体的曲线。
所使用的仪器为PerkinElmer Spectrum 100FT-IR Specttrometer红外光谱仪，测定了配体H2salen及金属配合物单分子磁体在450～4000cm-1波数范围内的红外光谱。
对本实施例制备的配合物单分子磁体的磁学性能研究如下：
利用MPMS-5型超导量子干涉仪(SQUID)对本实施例制备的配合物单分子磁体的磁学性能进行测定。变温磁化率测定条件：场强为100Oe和5000Oe，温度为2K～300K，所测数据经过Pascl常数反磁校正。
本实施例制备的配合物单分子磁体的直流磁化率图如图4所示，本实施例制备的配合物单分子磁体的交流磁化率实部图如图5所示，其中“█”为1Hz“●”为10Hz“▲”为100Hz“▼”为500Hz为800Hz，交流磁化率虚部图如图6所示，其中“█”为1Hz“●”为10Hz“▲”为100Hz“▼”为500Hz为800Hz。
磁性结果的测试表明：
如图4所示，该镝簇合物的摩尔直流磁化率的乘积与温度的乘积随着温度的逐步升高呈现出递增的变化，温度在2K时，摩尔磁化率与温度的乘积XmT有最小值33.82cm3Kmol–1，在45.0K时可以明显看出上升的曲线斜率逐渐减小，说明该镝簇配合物为反铁磁性金属配合物。为进一步证明其为单分子磁体，又做了交流磁化率的测试，如图5和图6所示，图5中主要介绍了在5000Oe下，实部的磁化率的变化，当频率从1～800Hz时，显示出很明显的随温度变化而改变的曲线，体现了该镝簇金属配合物的各向异性；图6中主要介绍了在5000Oe下，虚部的磁化率的变化，当频率从1～800Hz时，显示出了很明显的频率依赖关系，体现了该镝簇合物的慢弛豫性。结合上述现象，该镝簇金属配合物为具有良好反铁磁性的单分子磁体。
Claims (4)
1.一种单分子磁体的制备方法，其特征在于该方法具体是按照以下步骤制备的：
一、将乙二胺缩水杨醛与三氟甲基磺酸镝混合均匀，然后加入甲醇和三乙胺的乙腈溶液，其中乙二胺缩水杨醛、三氟甲基磺酸镝和三乙胺的物质的量之比为1∶1∶2，甲醇与乙腈的体积比为1∶1，得到混合溶液；
二、将步骤一得到的混合溶液放入水热合成釜中，再将水热合成釜在恒温恒压条件下，保持48h～49h，控制温度为88℃～92℃，得到预制体；
三、将步骤二得到的预制体自然冷却至室温，再保持24h～48h，预制体中溶剂挥发完全得到黄色晶体，完成单分子磁体的制备方法；
步骤一中三乙胺的乙腈溶液的浓度为0.1mol/L。
2.根据权利要求1所述的一种单分子磁体的制备方法，其特征在于步骤二中控制温度为90℃。
3.根据权利要求1所述的一种单分子磁体的制备方法，其特征在于步骤三中保持25h～40h。
4.根据权利要求3所述的一种单分子磁体的制备方法，其特征在于步骤三中保持36h。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310152894.1A CN103219148B (zh) | 2013-04-27 | 2013-04-27 | 一种单分子磁体的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310152894.1A CN103219148B (zh) | 2013-04-27 | 2013-04-27 | 一种单分子磁体的制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103219148A CN103219148A (zh) | 2013-07-24 |
| CN103219148B true CN103219148B (zh) | 2015-08-19 |
Family
ID=48816848
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310152894.1A Expired - Fee Related CN103219148B (zh) | 2013-04-27 | 2013-04-27 | 一种单分子磁体的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103219148B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103641850B (zh) * | 2013-12-26 | 2015-08-19 | 黑龙江大学 | 一种单分子磁体[Dy2(saph)2Cl2]·4CH3OH的制备方法 |
| CN105037405B (zh) * | 2015-06-26 | 2017-03-01 | 黑龙江大学 | 一种单分子磁体Dy2(salen)2(tta)4(OAc)2的制备方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102136339A (zh) * | 2011-01-24 | 2011-07-27 | 南开大学 | 一种具有铁磁、铁电双功能的镝单分子磁体及其制备方法 |
| CN102993222A (zh) * | 2012-12-20 | 2013-03-27 | 南开大学 | 一种具有溶剂分子磁响应镝配位聚合物材料及制备方法 |
-
2013
- 2013-04-27 CN CN201310152894.1A patent/CN103219148B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102136339A (zh) * | 2011-01-24 | 2011-07-27 | 南开大学 | 一种具有铁磁、铁电双功能的镝单分子磁体及其制备方法 |
| CN102993222A (zh) * | 2012-12-20 | 2013-03-27 | 南开大学 | 一种具有溶剂分子磁响应镝配位聚合物材料及制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Slow relaxation processes of salen type Dy2 complex and 1D ionic spiral Dyn coordination polymer;Jing Zhu,Hui-Feng Song,Peng-Fei Yan,Guang-Feng Hou,Guang-Ming Li;《CrystEngComm》;20121211;第15卷(第9期);第1747页 * |
| 含多氮Schiff碱金属配合物的合成_结构及磁性研究;邹丽飞;《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技I辑》;20130215(第2期);第17页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103219148A (zh) | 2013-07-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Tang et al. | Exchange bias associated with phase separation in the perovskite cobaltite La 1− x Sr x CoO 3 | |
| CN101181682B (zh) | 一种铁磁性氧化钛掺钴光催化材料的制备方法 | |
| CN104557994B (zh) | 单分子磁体[Dy2(saph)2(NO3)2(CH3OH)4]的制备方法 | |
| Wei et al. | Structure and magnetic properties of the perovskite YCo0. 5Fe0. 5O3 | |
| CN102136339B (zh) | 一种具有铁磁、铁电双功能的镝单分子磁体及其制备方法 | |
| Douglas et al. | Formation of octapod MnO nanoparticles with enhanced magnetic properties through kinetically-controlled thermal decomposition of polynuclear manganese complexes | |
| CN109111472A (zh) | 一种单双核共晶稀土磁性配合物及其制备方法 | |
| CN112341480A (zh) | 一种镝基单离子磁体材料及其制备方法和应用 | |
| Ghalawat et al. | Remarkable effect of Fe and Se composition on magnetic Properties─ Comparative study of the Fe–Se system at the nanoscale | |
| Yin et al. | Anisotropic magnetization plateaus in S eff= 1/2 skew-chain single-crystal C o 2 V 2 O 7 | |
| CN103219148B (zh) | 一种单分子磁体的制备方法 | |
| Wu et al. | Coordination anion effects on the geometry and magnetic interaction of binuclear Dy 2 single-molecule magnets | |
| CN103641850B (zh) | 一种单分子磁体[Dy2(saph)2Cl2]·4CH3OH的制备方法 | |
| CN105037405B (zh) | 一种单分子磁体Dy2(salen)2(tta)4(OAc)2的制备方法 | |
| CN102982960B (zh) | 一种三核镝簇合物单分子磁体及其制备方法 | |
| Shu et al. | Size-dependent magnetism in nanocrystals of spin-chain α-CoV2O6 | |
| CN111116343B (zh) | 一种Dy(III)-Cu(II)共晶单分子磁体及其制备方法 | |
| CN102683168B (zh) | 一种制备磁性锗量子点的方法 | |
| CN103310938B (zh) | 一种Co-Dy型单分子磁性材料的制备方法 | |
| Zhang et al. | Rare CH 3 O−/CH 3 CH 2 O−-bridged nine-coordinated binuclear Dy III single-molecule magnets (SMMs) significantly regulate and enhance the effective energy barriers | |
| CN102839354A (zh) | 一种组分可控的ZrOx薄膜的制备方法 | |
| He et al. | Effects of Ar/H 2 annealing on the microstructure and magnetic properties of CoO nanoparticles | |
| CN102568815B (zh) | 具有超大垂直矫顽力铁磁单晶薄膜的制备方法 | |
| Yusuf | Functional Magnetic Materials: Fundamental and Technological Aspects | |
| Ebisu et al. | Drastic change of the electrical resistivity related to the novel magnetic phase transition in α-Sm2S3 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20150819 Termination date: 20180427 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |