金屬鈷配位聚合物基分子磁性材料的制備與性能研究.pdf

1、分子磁性材料是近幾十年發(fā)展起來(lái)的新型材料，作為高度有序的分子體系，它具有結(jié)構(gòu)多樣性，易于用化學(xué)方法對(duì)分子進(jìn)行修飾和剪裁而改變其磁性；磁性能的多樣性；可以將磁性和其他如機(jī)械、光、電等特性相結(jié)合；可以用常溫或低溫的方法進(jìn)行合成；易于加工成形，可以制成許多傳統(tǒng)磁體難以實(shí)現(xiàn)的器件；低密度等特點(diǎn)，正是這些特點(diǎn)使它成了科學(xué)家們研究的焦點(diǎn)。分子磁性材料包括純有機(jī)磁性分子、無(wú)機(jī)—有機(jī)雜化磁性材料、無(wú)機(jī)磁性化合物、單分子磁體、自旋交叉配合物等。

2、其中順磁離子的金屬-有機(jī)雜化結(jié)構(gòu)引起很大關(guān)注，原因在于它們可以得到在分子磁性和材料化學(xué)領(lǐng)域里有潛在應(yīng)用的新型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。構(gòu)建這種結(jié)構(gòu)常用的方法是使用橋聯(lián)配體來(lái)形成外延網(wǎng)，同時(shí)傳遞磁相互作用。根據(jù)分子設(shè)計(jì)和功能需要，配體可以是不同的兩個(gè)或多個(gè)。由于有機(jī)配體的種類(lèi)繁多，這類(lèi)金屬有機(jī)配合物磁性材料具有廣泛的發(fā)展前景。迄今為止，已經(jīng)報(bào)道了許多含有過(guò)渡金屬CuⅡ，NiⅡ，MnⅡ橋聯(lián)型配和物磁性材料，但含有CoⅡ的配合物相對(duì)少些，而且其分子內(nèi)相互作用

3、多數(shù)為反鐵磁性。 本論文使用水熱方法嘗試合成配和物磁性材料。我們的興趣是對(duì)含有強(qiáng)的各項(xiàng)異性鈷的一維配位聚合物的設(shè)計(jì)和通過(guò)第二配體的晶體設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)磁性質(zhì)。在實(shí)驗(yàn)中我們使用吡啶-2，6-二羧酸離子pdc2-作為第一配體、2，4'-聯(lián)吡啶(2，4'-bpy)和5-苯基-2，4'-聯(lián)吡啶(5-ph-2，4'-bpy)分別作為第二配體構(gòu)造一維配位聚合物，得到了兩種金屬鈷配位聚合物[Co(pdc)(2，4'-bpy)2·H2O]n(1)和[C

4、o(pdc)(5-ph-2，4'-bpy)2·H2O]n(2)。通過(guò)X-射線衍射測(cè)量對(duì)配合物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行確認(rèn)，并對(duì)所得化合物的磁性進(jìn)行了研究。在1中可以觀察到反鐵磁耦合，由于聚合鈷鏈的扭曲結(jié)構(gòu)，配位聚合物2具有鐵磁耦合。苯取代基的空間位阻導(dǎo)致了相鄰聚合鏈的扭曲結(jié)構(gòu)。因此，第二配體的位阻效應(yīng)對(duì)調(diào)節(jié)磁性轉(zhuǎn)變起了決定作用。據(jù)我們所知，這是取代基調(diào)節(jié)磁性轉(zhuǎn)變的第一個(gè)例子。本工作將為新的有潛在應(yīng)用的配位聚合物材料的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)提供一個(gè)有前途的方法。