本发明专利技术提供了一种三嗪基三羧酸重稀土配合物，具体化学式为[Ln2(TCT)2(H2O)6]·6H2O，其中Ln选自Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb或Lu，TCT为2,4,6‑三(羧甲基巯基)‑1,3,5‑三嗪阴离子，同时，还提供了该配合物的制备方法、表征方法，合成原料易得，合成方法简单，反应不需要在高温高压的水热或溶剂热条件下进行，成本低，产率高；合成的三嗪基三羧酸重稀土配合物水溶性差，在常见的有机溶剂中也很难溶解，防止了对环境的二次污染；制得的三嗪基三羧酸重稀土配合物呈现了配体敏化的稀土离子发光和场诱导的慢磁弛豫行为，可作为光、磁功能材料应用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光、磁功能材料及合成方法
，具体涉及一种三嗪基三羧酸重稀土配合物及其制备方法和应用。
技术介绍
稀土金属有机配合物具有丰富的结构和优异的发光、磁学、吸附、催化等性能，受到了配位化学工作者的广泛关注。近年来，具有零维单分子结构的稀土金属有机配合物被广泛研究，这是由于该类配合物不仅呈现出配体敏化的稀土离子发光，而且部分配合物还显示单分子磁体行为。几类多齿有机配体，如席夫碱类化合物、β-二酮类化合物、肼类化合物等已被用于构筑具有零维单分子结构的稀土金属有机配合物。然而，基于有机羧酸类化合物的单分子稀土配合物还很少被报道，原因可能是羧酸类有机配体有利于构筑高维稀土配合物，不利于单分子稀土配合物的形成。因此，有必要合成并结构表征系列具有单分子结构的有机羧酸基稀土配合物，研究其发光和磁学性能，以期获得光、磁功能材料。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种合成方法简单、合成原料成本低、表现出良好光、磁性能的三嗪基三羧酸重稀土配合物其制备方法及应用。本专利技术提供的三嗪基三羧酸重稀土配合物，具体化学式为[Ln2(TCT)2(H2O)6]·6H2O，其中Ln选自Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb或Lu，TCT为2,4,6-三(羧甲基巯基)-1,3,5-三嗪阴离子。优选地，本专利技术还提供了该三嗪基三羧酸重稀土配合物的制备方法，具体步骤如下：以摩尔比为1:1-2的2,4,6-三(羧甲基巯基)-1,3,5-三嗪酸和可溶性稀土无机盐为原料，将所述2,4,6-三(羧甲基巯基)-1,3,5-三嗪酸和碱按1:3的摩尔比加入到甲醇溶剂中溶解，得到2,4,6-三(羧甲基巯基)-1,3,5-三嗪酸盐的甲醇溶液；将所述可溶性稀土无机盐加水溶解，形成可溶性稀土无机盐溶液，将2,4,6-三(羧甲基巯基)-1,3,5-三嗪酸盐的甲醇溶液缓慢扩散到所述可溶性稀土无机盐溶液中，密封保存，避光静置2周，析出块状晶体产品，过滤并洗涤，自然晾干得三嗪基三羧酸重稀土配合物。更优选地，所述碱为氢氧化钠、氢氧化钾和氨水中的一种或几种。更优选地，所述可溶性稀土无机盐为稀土元素Ln的硝酸盐、氯化物或高氯酸盐。更优选地，所述可溶性稀土无机盐为LnCl3·nH2O。优选地，所述2,4,6-三(羧甲基巯基)-1,3,5-三嗪酸与所述可溶性稀土无机盐的反应摩尔比为1：1。本专利技术还提供了该三嗪基三羧酸重稀土配合物的表征方法，具体为：以所述三嗪基三羧酸重稀土配合物为表征对象，利用X-射线单晶衍射仪和粉末衍射仪表征配合物的结构和相纯度，利用热分析仪表征配合物的热稳定性，利用稳态荧光和磷光寿命光谱仪表征配合物的光致发光性质，利用超导磁性测定仪表征配合物的磁学性质。本专利技术提供的三嗪基三羧酸重稀土配合物，作为光、磁功能材料的应用。本专利技术提供的三嗪基三羧酸重稀土配合物，以2,4,6-三(羧甲基巯基)-1,3,5-三嗪酸为有机配体，以重稀土金属为中心离子，通过溶液扩散法合成了三嗪基三羧酸重稀土配合物，具体的有益效果如下：(1)三嗪基三羧酸重稀土配合物的合成原料易得，合成方法简单，成本低，产率高；(2)合成的三嗪基三羧酸重稀土配合物水溶性差，在常见的有机溶剂中也很难溶解，防止了对环境的二次污染；(3)2,4,6-三(羧甲基巯基)-1,3,5-三嗪阴离子易与重稀土离子配位，反应不需要在高温高压的水热或溶剂热条件下进行，无需耗电，降低了成本；(4)三嗪基三羧酸重稀土配合物呈现了配体敏化的稀土离子发光和场诱导的慢磁弛豫行为，可作为光、磁功能材料应用。附图说明图1为本专利技术实施例提供的[Tb2(TCT)2(H2O)6]·6H2O的分子结构图；图2为本专利技术实施例提供的[Tb2(TCT)2(H2O)6]·6H2O的模拟X-射线粉末衍射图和[Ln2(TCT)2(H2O)6]·6H2O的实验X-射线粉末衍射图(Ln为Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu)。图3为本专利技术实施例提供的[Tb2(TCT)2(H2O)6]·6H2O的差热曲线图和[Ln2(TCT)2(H2O)6]·6H2O的热重曲线图(Ln为Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu)；图4为本专利技术实施例提供的[Tb2(TCT)2(H2O)6]·6H2O的室温固态激发和发射光谱图；图5为本专利技术实施例提供的[Tb2(TCT)2(H2O)6]·6H2O的发光寿命图(实线为最佳拟合)；图6为本专利技术实施例提供的[Dy2(TCT)2(H2O)6]·6H2O的室温固态发射光谱图；图7为本专利技术实施例提供的[Dy2(TCT)2(H2O)6]·6H2O的发光寿命图(实线为最佳拟合)；图8为本专利技术实施例提供的[Yb2(TCT)2(H2O)6]·6H2O的室温固态发射光谱图；图9为本专利技术实施例提供的[Dy2(TCT)2(H2O)6]·6H2O的零场变频交流曲线图，其中，图(a)为实部磁化率对温度的依赖，图(b)为虚部磁化率对温度的依赖；图10为本专利技术实施例提供的[Dy2(TCT)2(H2O)6]·6H2O的加场变频交流曲线图，其中，图(c)为实部磁化率对温度的依赖，图(d)为虚部磁化率对温度的依赖。具体实施方式为了使本领域技术人员更好地理解本专利技术的技术方案能予以实施，下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明，但所举实施例不作为对本专利技术的限定。本专利技术以下实施例中所用到的化学试剂若没有特殊说明，则皆可在市场上购买得到，所涉及的制备方法若没有特殊说明，皆为常规方法。实施例1[Tb2(TCT)2(H2O)6]·6H2O的合成分别取0.1mmol的2,4,6-三(羧甲基巯基)-1,3,5-三嗪酸，0.1mmol的TbCl3·nH2O以及0.3mmol的NaOH，首先将0.1mmol的2,4,6-三(羧甲基巯基)-1,3,5-三嗪酸和0.3mmol的NaOH溶解在10mL甲醇溶剂中，得到2,4,6-三(羧甲基巯基)-1,3,5-三嗪酸钠的甲醇溶液；将0.1mmol的TbCl3·nH2O溶解在10mL去离子水中，然后在一个试管中将上述2,4,6-三(羧甲基巯基)-1,3,5-三嗪酸钠的甲醇溶液缓慢扩散到TbCl3·nH2O的去离子水溶液中，密封试管，避光静置14天，得块状晶体产品，过滤并用去离子水洗涤，自然晾干，得到目标产物。上述制备方法中用到的2,4,6-三(羧甲基巯基)-1,3,5-三嗪酸是实验室自行合成的，具体的合成方法参考文献The Royal Society of Chemistry 2007CrystEngComm,2007,9,1051–1061：Versatile lanthanide coordination assemblies due to the synergistic effect of lanthanide contraction and flexibility of a flexible tricarboxylate ligand.Su-na Wang,Ran Sun,Xiao-shi Wang,Yi-zhi Li,Yi Pan,Junfeng Bai,Manfred Scheer and Xiao-zeng You.实施例2[Dy2(TCT)2(H2O)6]·6H2O的合成具体的操作步骤和实施例1相同，不同本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种三嗪基三羧酸重稀土配合物，其特征在于，具体化学式为[Ln2(TCT)2(H2O)6]·6H2O，其中Ln选自Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb或Lu，TCT为2,4,6‑三(羧甲基巯基)‑1,3,5‑三嗪阴离子。
【技术特征摘要】
1.一种三嗪基三羧酸重稀土配合物，其特征在于，具体化学式为[Ln2(TCT)2(H2O)6]·6H2O，其中Ln选自Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb或Lu，TCT为2,4,6-三(羧甲基巯基)-1,3,5-三嗪阴离子。2.一种权利要求1所述的三嗪基三羧酸重稀土配合物的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：以摩尔比为1:1-2的2,4,6-三(羧甲基巯基)-1,3,5-三嗪酸和可溶性稀土无机盐为原料，将所述2,4,6-三(羧甲基巯基)-1,3,5-三嗪酸和碱按1:3的摩尔比加入到甲醇溶剂中溶解，得到2,4,6-三(羧甲基巯基)-1,3,5-三嗪酸盐的甲醇溶液；将所述可溶性稀土无机盐加水溶解，形成可溶性稀土无机盐溶液，将2,4,6-三(羧甲基巯基)-1,3,5-三嗪酸盐的甲醇溶液缓慢扩散到所述可溶性稀土无机盐溶液中，密封保存，避光静置10-20天，析出块状晶体产品，过滤并洗涤，自然晾干得三嗪基三羧酸重稀土配合物。3.根据权利要求2所述的三嗪基三羧酸重稀土配合物的制备...
【专利技术属性】
技术研发人员：张巨文，刘滨秋，蔡克迪，应俊，姜尧，邢铭航，于丽，李云颖，
申请(专利权)人：渤海大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21
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