[發(fā)明專利]一種具有溶劑分子磁和鐵電響應的鏑配合物材料及制備方法

在審

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• 申請日: 2017-03-24
• 公開（公告）號: CN106928049A
• 公開（公告）日: 2017-07-07
• 發(fā)明（設計）人: 張麗娜;段培高;趙丹;徐鵬;張愛蕓
• 申請（專利權）人: 河南理工大學
• 主分類號: C07C51/41
• 分類號: C07C51/41;C07C65/11;H01F1/42
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技術領域

本發(fā)明涉及磁和鐵電雙功能材料領域，具體涉及一種具有溶劑分子磁和鐵電響應的鏑配合物磁性材料的制備方法及應用。

背景技術

單分子磁體（Single-Molecular Magnets）是一種介于納米磁性材料和分子基磁體之間的新型材料。1993年意大利的Sessoli等報道了首例單分子磁體[Mn₁₂O₁₂(OCMe)₁₆(H₂O)₄]，開辟了一個新的磁學領域(Sessoli R等，J. Am. Chem. Soc.,1993,115,1804; Girolami等，Science 1995,268,397)。隨著近幾年科學的發(fā)展，單分子磁體越來越受到國內外眾多科學家的關注。作為一種納米尺寸的分子基磁體，其磁學性質與以往分子基磁體的磁性靠固態(tài)中相鄰的順磁中心之間的磁相互作用不同，而是靠單個分子實現的。其特殊的磁學性質使其有望被制成高密度信息存儲設備。另外，鐵電晶體材料作為材料中的一個熱門分支，其特點是不僅具有自發(fā)極化，而且在一定溫度范圍內，自發(fā)極化偶極矩能隨外施電場的方向而改變。近年來，鐵電材料在圖像顯示、信息存儲及全息照像存儲等領域已開始應用，然而目前同時具有單分子磁體和鐵電性能，且能通過客體分子的改變調控磁和鐵電性質的單分子磁性材料還未見報道。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是針對上述技術現狀，提供一種同時具有單分子磁體和鐵電性能，且具有溶劑分子磁和鐵電響應的鏑配合物材料及制備方法。

一種具有溶劑分子磁和鐵電響應的鏑配合物材料及制備方法，其特征為具有單分子磁體行為的鏑()配位聚合物，分子式為{[Dy₂(L)₃(H₂O)₄]·(acetone)₂·(H₂O)₃}_n，式中： L為帕莫酸（2,2'-二羥基-1,1'-二萘甲烷-3,3'-二羧酸），acetone為丙酮；該鏑配合物中有兩種配位環(huán)境不同的鏑（）離子和四種連接模式的帕莫酸配體；該配合物屬晶體屬正交晶系，空間群為Pna2₁，晶胞參數為：a=19.1250(4) ?, b=14.0164(3) ?, c=30.3182(7) ? ,α=β=γ=90.00°;所述鏑配合物中兩種配位環(huán)境不同的鏑（）離子分別位于近似C_2v和D_2d對稱性的對稱中心，與來自3個帕莫酸的6個羧基氧原子和兩個水分子的2個氧原子配位，兩個鏑離子間通過四個μ2羧基氧原子橋連接形成一個雙核鏑單元，雙核鏑單元間通過帕莫酸配體進一步連接形成三維孔狀結構。

一種具有溶劑分子磁和鐵電響應的鏑配合物材料及制備方法，其特征在于步驟如下：

1）將適量六水合硝酸鏑、帕莫酸依次加入到水熱反應釜的聚四氟乙烯內膽中，加入溶劑超聲波震蕩20分鐘，調節(jié)混合體系的pH值為4-5；

2）將上述水熱反應釜放入烘箱中，100°C加熱48小時再以5°C/h速率降溫至30°C，過濾、用溶劑洗滌后，得到配合物初級產物；

3）將上述配位聚合物初級產物和丙酮溶劑在容器中混合，放入30-40°C烘箱中加熱，每24小時更換一次丙酮溶劑，48小時后得到配位聚合物溶劑交換產物；

4）將上述配合物溶劑交換產物30°C烘干，得到目標物鏑配位聚合物材料；

所述溶劑為N,N-二甲基甲酰胺（DMF）和水，Dy(NO₃)₃?6H₂O、帕莫酸與DMF和水的摩爾比為1:1:50:300；所述配位聚合物初級產物與丙酮溶劑的摩爾比為1:10。

一種具有溶劑分子磁和鐵電響應的鏑配合物材料及制備方法，其特征在于：該鏑配合物不僅表現出單分子磁體行為，而且具有良好的鐵電性，同時，其磁和鐵電性質能隨著溶劑分子的改變而變化，表現出溶劑響應的磁和鐵電性能。該材料在低溫高密度存儲設備，納米器件，鐵電存儲器，集成磁電器件，溶劑光磁傳感器等固態(tài)器件中具有很大的潛在應用價值。