[發明專利]具有鐵電性質的配位化合物及其制備方法與應用

無效

• 申請號: 201410356305.6
• 申請日: 2014-07-24
• 公開（公告）號: CN104193784A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 陳立莊;黃登登;潘其建
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: C07F15/02
• 分類號: C07F15/02;C07F15/04;C07F13/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

技術領域

本發明屬于分子基鐵電材料的合成技術領域，特別涉及具有鐵電性質的配位化合物及其 的合成方法和在鐵電材料上的應用。

背景技術

鐵電材料是一類具有自發極化，且該極化在一定溫度范圍內能隨外電場重新取向的電介 質材料。鐵電材料在外加電場作用下，會表現出電滯回線特征。材料的這種特性被稱為“鐵電 現象”或“鐵電效應”。近年來，鐵電材料發展迅速，由于鐵電材料具有良好的鐵電性、壓電性、 熱釋電性及非線性光學等特性，已經廣泛應用于電子技術、激光技術、紅外探測技術、固態 記憶和顯示技術以及其他工程技術方面，如Scott，J.F.Ferroelectric?Memories.Berlin： Springer-Verlag，2000；鐘維烈，鐵電體物理學，北京：科學出版社，1998。因此，目前國際 上對鐵電材料的研究十分活躍。

目前人們對于鐵電材料的研究和應用主要集中在無機材料上。無機鐵電材料由于具有高 強度、高硬度、耐高溫、性能長期穩定、使用壽命長等優點而被廣泛應用，但是由于無機鐵 電薄膜的制作需要較高的溫度和高真空條件，制作成本較為昂貴，不易制作大面積的薄膜且 需要采用硬質材料作為基片，進而限制了其應用，如Eerenstein，W.，Mathur，N.D.，Scott，J.F. Nature?2006，442，759。近年來，有機鐵電體薄膜也備受青睞，主要是由于與無機鐵電材料相 比，其具有易制成大面積薄膜、制作成本低、低溫制作條件、相對大的分子超極化率等優點。 但是由于有機鐵電材料的鐵電耦合系數較低，相對介電常數較小，性能、功能的長期穩定性 相對較差一些，從而使其應用受到較大限制。因此，研究新型鐵電材料以克服無機或有機鐵 電材料的固有缺陷已成為當前鐵電材料的研究重點，如Horiuchi，S.；Tokura，Y.Nature?Material 2008，7，357；Horiuchi，S.，Tokunaga，Y.，Giovannetti，G.，Picozzi，S.，Itoh，H.，Shimano，R.，Kumai， R.and?Tokura?Y.Nature?2010，463，789中均有研究。

從目前的國內外研究現狀來看，對于高性能的鐵電材料的研究和開發應用仍處在發展階 段，如Xu，G.C.，Ma，X.M.，Li，Z.，Wang，Z.M.，Gao，S.J.Am.Chem.Soc.2010，132，9588；Li，X. L.，Chen，K.，Liu，Y.，Wang，Z.X.，Wang，T.W.，Zuo，J.L.，Li，Y.Z.，Wang，Y.，Zhu，J.S.，Liu，J. M.，Song，Y.，You，X.Z.Angew.Chem.Int.Ed.2007，46，6820；Fu，D.W.，Zhang，W.，Cai，H.L.， Zhang，Y.，Xiong，R.G.，Huang，S.D.and?Nakamura?T.Angew.Chem.Int.Ed.2011，50， 11947-11951中都有進行研究。近年來，具有鐵電效應的金屬有機硫酸鹽引起了人們極大的研 究興趣，這類有機-無機雜化材料經過精心設計和調控，可以充分利用無機材料和有機材料的 各自優點，達到揚長避短的效果，使此類材料呈現出新穎的性質。

發明內容

解決的技術問題：提供三種具有鐵電性質的金屬-有機配位化合物及其制備方法與應用， 本發明制備的配位聚合物可以作鐵電材料使用。

技術方案：具有鐵電性質的配位化合物，所述配位化合物的分子通式為： (C₅H₁₄N₂)[M^II(H₂O)₆](SO₄)₂，其中M為Ni、Mn或Fe。

所述配位化合物的二級結構單元為晶體屬單斜晶系，空間群為手性空間群P2₁，結構中的 Ni、Mn和Fe離子均處于六配位的八面體構型之中。