多核稀土基有机无机杂化磁性材料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种多核稀土基有机无机杂化磁性材料及其制备方法与应用。所述多核稀土基有机无机杂化磁性材料的化学式为[Dy5(HINO)2(OH)

【技术实现步骤摘要】
多核稀土基有机无机杂化磁性材料及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于磁体材料
，具体涉及一种多核稀土基有机无机杂化磁性材料及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]单分子磁体(SMMs)在信息存储、量子器件及量子计算等方面具有潜在的应用价值。如何提高SMMs的有效能垒和阻塞温度是目前分子纳米磁体研究领域亟待解决的难题。并且现有方法制备的稀土单分子磁体存在合成条件苛刻，且在空气中不稳定等问题。晶体场的对称性对SMMs的性能具有重大影响作用。因此，提供一种合成方法简单且在空气和常用有机溶剂中结构稳定的单分子磁体是亟待解决的问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术的主要目的在于提供一种多核稀土基有机无机杂化磁性材料及其制备方法与应用，以克服现有技术的不足。
[0004]为实现前述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案包括：
[0005]本专利技术实施例提供了一种多核稀土基有机无机杂化磁性材料，所述多核稀土基有机无机杂化磁性材料的化学式为[Dy5(HINO)2(OH)
14
(H2O)2(CH3COO)]·
8H2O，其中，HINO为异烟酸氮氧化物；所述多核稀土基有机无机杂化磁性材料属于四方晶系，空间群为P4/nmm，晶胞参数为：α＝β＝γ＝90
°
；
[0006]本专利技术实施例还提供了前述的多核稀土基有机无机杂化磁性材料的制备方法，其包括：将稀土镝盐、异烟酸氮氧化物与溶剂混合均匀，再于150℃
‑
160℃反应72h，制得所述多核稀土基有机无机杂化磁性材料。
[0007]本专利技术实施例还提供了前述的多核稀土基有机无机杂化磁性材料于信息存储、量子器件或量子计算中的用途。
[0008]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
[0009](1)本专利技术提供了一种以异烟酸氮氧化物为配体构筑的具有纳米尺寸的三维配合物多核稀土基有机无机杂化磁性材料[Dy5(HINO)2(OH)
14
(H2O)2(CH3COO)]·
8H2O，该材料在低温下表现了慢磁弛豫现象；
[0010](2)本专利技术提供的多核稀土基有机无机杂化磁性材料的制备方法简单、成本低廉、重复性强，并且所得材料在空气中和常用有机溶剂中结构稳定，同时为高维分子磁体的研究提供理论基础和有效方法。
附图说明
[0011]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，
还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0012]图1是本专利技术实施例1制备的多核稀土基有机无机杂化磁性材料的晶体结构图；
[0013]图2是本专利技术实施例1制备的多核稀土基有机无机杂化磁性材料的热稳定性测试图；
[0014]图3是本专利技术实施例1制备的多核稀土基有机无机杂化磁性材料以及在不同溶剂浸泡后的PXRD谱图；
[0015]图4是本专利技术实施例1制备的多核稀土基有机无机杂化磁性材料的摩尔磁化率随温度的变化图；
[0016]图5是本专利技术实施例1制备的多核稀土基有机无机杂化磁性材料在2K下的M
‑
H曲线图；
[0017]图6是本专利技术实施例1制备的多核稀土基有机无机杂化磁性材料的实部交流磁化率测试结果图；
[0018]图7是本专利技术实施例1制备的多核稀土基有机无机杂化磁性材料的虚部交流磁化率测试结果图。
具体实施方式
[0019]鉴于现有技术的缺陷，本案专利技术人经长期研究和大量实践，得以提出本专利技术的技术方案，其主要是使用了异烟酸氮氧化物这个有机配体为连接子，以对称性策略为指导，设计合成了一例具有D
4d
配位构型的Dy
III
‑
MOF材料(即前述的“多核稀土基有机无机杂化磁性材料”)，该材料在低温零直流场下表现出了慢磁弛豫行为，并且在空气中和常用有机溶剂中结构稳定，在信息存储方面具有潜在的应用价值。
[0020]下面将对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0021]具体的，作为本专利技术技术方案的一个方面，其所涉及的一种多核稀土基有机无机杂化磁性材料的化学式为[Dy5(HINO)2(OH)
14
(H2O)2(CH3COO)]·
8H2O，其中，HINO为异烟酸氮氧化物；所述多核稀土基有机无机杂化磁性材料属于四方晶系，空间群为P4/nmm，晶胞参数为：α＝β＝γ＝90
°
；
[0022]进一步地，所述多核稀土基有机无机杂化磁性材料为单分子磁体。
[0023]在一些优选实施方案中，所述HINO具有如式(I)所示的结构：
[0024][0025]在一些优选实施方案中，所述多核稀土基有机无机杂化磁性材料是由六核镝簇通
过金属镝连接形成一维链，一维链再通过配体连接形成三维结构而得到的。
[0026]进一步地，所述六核镝簇是由四个七配位的Dy
3+
离子和两个八配位的Dy
3+
离子构成，其中两个八配位的Dy
3+
离子是连接六核簇的节点。
[0027]进一步地，所述六核镝簇是由四个六配位的Dy
3+
离子和两个八配位的Dy
3+
离子构成，其中两个八配位的Dy
3+
离子是连接六核簇的节点。
[0028]进一步地，所述八配位Dy
3+
离子的配位构型偏离理想D
4d
对称性的值为0.125。
[0029]在一些优选实施方案中，所述多核稀土基有机无机杂化磁性材料的尺寸为0.1
‑
0.2mm。
[0030]在一些优选实施方案中，所述多核稀土基有机无机杂化磁性材料的主要红外吸收峰为：3444(br)，1600(s)，1622(s)，1450(s)，1220(m)，861(w)，789(w)，665(m)，456(w)。
[0031]本专利技术实施例的另一个方面还提供了前述的多核稀土基有机无机杂化磁性材料的制备方法，其包括：将稀土镝盐、异烟酸氮氧化物与溶剂混合均匀，再于150℃
‑
160℃反应72h，制得所述多核稀土基有机无机杂化磁性材料。
[0032]在一些优选实施方案中，将稀土镝盐与异烟酸氮氧化物混合均匀，之后加入到溶剂常温搅拌30min。
[0033]在一些优选实施方案中，所述稀土镝盐包括六水醋酸镝。
[0034]在一些优选实施方案中，所述溶剂包括水和乙醇。
[0035]在一些优选实施方案中，所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多核稀土基有机无机杂化磁性材料，其特征在于，所述多核稀土基有机无机杂化磁性材料的化学式为[Dy5(HINO)2(OH)
14
(H2O)2(CH3COO)]
·
8H2O，其中，HINO为异烟酸氮氧化物；所述多核稀土基有机无机杂化磁性材料属于四方晶系，空间群为P4/nmm，晶胞参数为：α＝β＝γ＝90
°
；2.根据权利要求1所述的多核稀土基有机无机杂化磁性材料，其特征在于：所述HINO具有如式(I)所示的结构：3.根据权利要求1所述的多核稀土基有机无机杂化磁性材料，其特征在于：所述多核稀土基有机无机杂化磁性材料是由六核镝簇通过金属镝连接形成一维链，一维链再通过配体连接形成三维结构而得到的。4.根据权利要求3所述的多核稀土基有机无机杂化磁性材料，其特征在于：所述六核镝簇是由四个七配位的Dy
3+
离子和两个八配位的Dy
3+
离子构成，其中两个八配位的Dy
3+
离子是连接六核簇的节点；和/或，所述六核镝簇是由四个六配位的Dy
3+
离子和两个八配位的Dy<...

【专利技术属性】
技术研发人员：张雪静，陈迪明，崔天露，袁金云，聂聚银，
申请(专利权)人：郑州轻工业大学，
类型：发明
国别省市：