一种大矫顽场磁性材料1,2-双四唑-5基乙烷铜配合物晶体及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种大矫顽场磁性材料1,2‑双四唑‑5基乙烷铜配合物晶体及其制备方法和应用，其特征在于：1,2‑双四唑‑5基乙烷(H

A large coercive field magnetic material 1,2-bis (tetrazolium) - 5-yl-ethane copper complex crystal and its preparation method and Application

【技术实现步骤摘要】
一种大矫顽场磁性材料1,2-双四唑-5基乙烷铜配合物晶体及其制备方法和应用
本专利技术属于磁性材料及其合成方法
，涉及一种金属有机框架分子基磁性材料及其合成方法和应用，尤其涉及一种大矫顽场磁性材料1,2-双四唑-5基乙烷铜配合物晶体及其制备方法和应用。
技术介绍
分子磁体是能够显示与铁磁体类似性质的分子基化合物。虽然从第一个分子铁磁体材料被发现至今已有半个多世纪，但是科学家对于分子磁体材料的研究热情却愈来愈高。这主要是因为分子磁体具有体积小、密度轻、结构多样化、易于复合加工等优势，而且在多密度信息存储、量子计算和磁致冷等领域具有广泛的应用。目前，对于分子磁体研究主要集中在由有机配体结合金属离子构筑金属有机框架分子磁体材料方面。对于框架分子磁体的研究可以使物理学家和化学家发现自旋倾斜、亚铁磁和长程有序等自然磁性，并可进行进一步的深入研究。但是，对于框架结构分子磁体材料的研究存在很多的难点，其中最大的挑战来自于是如何设计和构筑有优良性能的磁性材料。通常采用的策略是选择顺磁性的金属离子作为中心，例如Co(II)、Mn(II)、Fe(III)、Ni(II)和Cu(II)等过渡金属，选择具有不对称配位点的配体连接金属离子构筑框架结构，例如双氰胺、叠氮和羧酸盐等。现有技术对于具有大矫顽磁场的单金属框架分子磁性材料的研究非常少，但是这方面的研究有可能合成具有优良磁性的新材料，可以为探索和开发新型的磁性材料奠定基础。
技术实现思路
针对现有技术对于具有大矫顽磁场的单金属框架分子磁性材料的研究比较少的情况，本专利技术从设计和合成大矫顽磁场框架分子磁性材料出发，合成了具有优良磁性的新材料，为探索和开发新型的磁性材料奠定了基础。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种大矫顽场磁性材料1,2-双四唑-5基乙烷铜配合物晶体及其制备方法及其应用。本专利技术提供了一种大矫顽场磁性材料1,2-双四唑-5基乙烷铜配合物晶体，其晶体结构信息包括：①化学通式为[Cu4.5L1.5(OH)4(SO4)(H2O)1.5·4H2O]n，其中L为1,2-双四唑-5基乙烷，且所述L的结构式为②固体配合物晶体属于正交Pnma晶系，a＝10.4983，α＝β＝γ＝90.000°，Z＝4。本专利技术还提供了一种大矫顽场磁性材料1,2-双四唑-5基乙烷铜配合物晶体的制备方法，包括以下步骤：(1)反应物混合：将0.5～1.5份的配体1,2-双四唑-5基乙烷(H2L)和0.2～0.4份的CuSO4·5H2O溶于65.7～66.2份的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和31.9～33.6份的水的混合溶液中，搅拌均匀后置于高压反应釜中；(2)溶剂热法合成：将完成步骤(1)的所述高压反应釜置于烘箱中，设置所述烘箱升温速率为20℃/h，使所述烘箱温度从室温升至120℃，并在120℃～130℃下恒温72h；然后以5℃/h的速率降温，先降至90℃恒温24h，再从90℃冷却至室温取出，洗涤，干燥得蓝色块状晶体，即为所述大矫顽场磁性材料1,2-双四唑-5基乙烷铜配合物晶体。作为一种优选的方案，步骤(1)中所述高压反应釜的内衬为聚四氟乙烯，外部材质为不锈钢。更为优选的是，步骤(2)中所述烘箱温度升至120℃以上时，控制所述高压反应釜内部压强为1-100Mpa，实现难溶或不溶的重结晶。本专利技术还提供了所述大矫顽场磁性材料1,2-双四唑-5基乙烷铜配合物晶体在制备分子基磁性材料方面的应用。本专利技术的有益之处在于：①本专利技术提供的一种大矫顽场磁性材料1,2-双四唑-5基乙烷铜配合物晶体的制备方法利用溶剂热法合成，能使反应釜内部产生1-100Mpa压强，使得在通常情况下难溶或不溶的物质溶解，并在之后的蒸发过程中从饱和溶液中重新结晶析出，进而确保产品的纯度和质量；②本专利技术提供的一种大矫顽场磁性材料1,2-双四唑-5基乙烷铜配合物晶体的制备方法具有操作简单、化学组分易于控制、重复性好等优点；③本专利技术提供的一种大矫顽场磁性材料1,2-双四唑-5基乙烷铜配合物晶体是一种具有优良磁性的新材料，为探索和开发新型的磁性材料奠定基础；④本专利技术提供的一种大矫顽场磁性材料1,2-双四唑-5基乙烷铜配合物晶体可以用于制备分子基磁性材料，为分子磁体材料在不同领域的应用提供了一种具有优良磁性的新材料。附图说明图1为本专利技术提供的一种大矫顽场磁性材料1,2-双四唑-5基乙烷铜配合物晶体[Cu4.5L1.5(OH)4(SO4)(H2O)1.5·4H2O]n的配位环境图；图2为本专利技术提供的一种大矫顽场磁性材料1,2-双四唑-5基乙烷铜配合物晶体[Cu4.5L1.5(OH)4(SO4)(H2O)1.5·4H2O]n的二维平面图；图3为本专利技术提供的一种大矫顽场磁性材料1,2-双四唑-5基乙烷铜配合物晶体[Cu4.5L1.5(OH)4(SO4)(H2O)1.5·4H2O]n的三维结构图；图4为本专利技术提供的一种大矫顽场磁性材料1,2-双四唑-5基乙烷铜配合物晶体[Cu4.5L1.5(OH)4(SO4)(H2O)1.5·4H2O]n的磁性检测中的χM和χMT曲线图；图5为本专利技术提供的一种大矫顽场磁性材料1,2-双四唑-5基乙烷铜配合物晶体[Cu4.5L1.5(OH)4(SO4)(H2O)1.5·4H2O]n的磁性测试中的磁回滞曲线。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1一种大矫顽场磁性材料1,2-双四唑-5基乙烷铜配合物晶体的制备方法，包括以下步骤：(1)反应物混合：将0.033g的配体1,2-双四唑-5基乙烷(H2L)和0.010g分析纯CuSO4·5H2O溶于4gN,N-二甲基甲酰胺(DMF)和2g蒸馏水的混合溶液中，搅拌均匀后置于聚四氟乙烯高压反应釜中；(2)溶剂热法合成：将完成步骤(1)的高压反应釜置于烘箱中，设置烘箱升温速率为20℃/h，使所述烘箱温度从室温升至120℃，并在120℃恒温三天；然后以5℃/h的速率降温，并在90℃恒温一天，之后冷却至室温取出，洗涤，干燥得蓝色块状晶体，即为所述大矫顽场磁性材料1,2-双四唑-5基乙烷铜配合物晶体[Cu4.5L1.5(OH)4(SO4)(H2O)1.5·4H2O]n。实施例2一种大矫顽场磁性材料1,2-双四唑-5基乙烷铜配合物晶体的制备方法，包括以下步骤：(1)反应物混合：将0.066g的配体1,2-双四唑-5基乙烷(H2L)和0.020g分析纯CuSO4·5H2O溶于4gN,N-二甲基甲酰胺(DMF)和2g蒸馏水的混合溶液中，搅拌均匀后置于聚四氟乙烯高压反应釜中；(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大矫顽场磁性材料1,2-双四唑-5基乙烷铜配合物晶体，其特征在于，所述配合物晶体的晶体结构信息包括：/n①化学通式为[Cu

【技术特征摘要】
1.一种大矫顽场磁性材料1,2-双四唑-5基乙烷铜配合物晶体，其特征在于，所述配合物晶体的晶体结构信息包括：
①化学通式为[Cu4.5L1.5(OH)4(SO4)(H2O)1.5·4H2O]n，其中L为1,2-双四唑-5基乙烷，且所述L的结构式为：



②固体配合物晶体属于正交Pnma晶系，a＝10.4983，α＝β＝γ＝90.000°，Z＝4。


2.根据权利要求1所述的一种大矫顽场磁性材料1,2-双四唑-5基乙烷铜配合物晶体的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
(1)反应物混合：将配体1,2-双四唑-5基乙烷H2L和CuSO4·5H2O溶于N,N-二甲基甲酰胺DMF和水的混合溶液中，搅拌均匀后置于高压反应釜中；
(2)溶剂热法合成：将完成步骤(1)的所述高压反应釜置于烘箱中，设置所述烘箱升温速率，使所述烘箱温度在5小时后从室温升至120℃，并在120℃～130℃下恒温保持72h；然后设置降温速率，将温度降至90℃后恒温24h，之后缓慢冷却至室温取出，洗涤，干燥得蓝色块状晶体，即为所述大矫顽场磁性材料1,2-双...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙妩娟，李磊磊，刘双，柯从玉，刘雪梅，张群正，
申请(专利权)人：西安石油大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61