【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于配位化学，涉及环形酰腙mn基配合物的制备方法及其应用。
技术介绍
1、从前驱体分子到功能材料的转变是合成材料的基础。复合固体材料在高温下随时间的演化是一个高度复杂的过程，涉及化学分解和缩合反应。通常，整个热解反应涉及到固体化学的协同效应，包括分解、团聚、碳化和碳氢化合物干馏法。然而，这四个过程并不相互关联甚至无序，很难发现明显而深刻的规律，这大大加剧了对热解过程的分析困难。如果能通过前驱体分子的设计，例如前驱体模板的裂解、组合和定量，生成物的孔隙度等，对热解过程进行控制和理想化，将大大提高我们对热解过程分析的效率。通过设计不同层次的多组分材料作为可控热解的前驱体，成功地合成了各种纳米复合材料，尤其是功能碳材料。其中一些碳材料具有特殊的物理性质和化学性质，在锂离子电池负极材料应用方面具有广泛的应用前景。
2、然而，具有特定分层设计的碳材料有利于提高电池材料的性能。金属有机骨架(mof)衍生碳材料会继承前驱体结构的特定设计，在先前的专利中证明了一维链状和二维层状结构前驱体得到了很好的结构延续。预先设计的配位分子团簇的可控热解正成为制备碳衍生物的有效新途径。目前，从环形配位分子簇中衍生出分层多孔结构和高性能碳材料并应用于锂离子电池方面是一个巨大的挑战。
3、酰腙类化合物分子中存在着希夫碱基(-ch＝n-)和酰胺键(-co nh-)。同时，酰腙基团包括由次氨基连接酰基和亚氨基。酰腙类金属配合物具有的特殊化学结构和非线性的光学性质使其广泛应用于分析、催化和功能材料领域。然而，热解作为一种处理材料的有效
4、酰腙配体前驱体分子的结构对热解过程有显著的影响。通过对前驱体分子的设计，例如，前驱体模板的裂解、组合和定量，生成物的孔隙度，对热解过程进行控制和理想化，将大大提高我们对热解过程分析的效率。目前主要的挑战来自于从环形配位分子簇中衍生出分层多孔结构和高性能碳材料。
5、因此，有必要通过设计前驱体分子来理解环形结构的延续过程，利用可控热解方法探索金属配合物的结构-性能之间的构效关系。
技术实现思路
1、为了理解环形结构的延续过程以及结构和性能之间的关系，本专利技术的目的在于提供一种环形酰腙mn基配合物的制备方法及其应用。
2、本专利技术的另一个目的在于提供一种环形酰腙mn基配合物的热解产物在储能领域的应用。
3、本专利技术提供了一种环形酰腙mn基配合物，晶体学数据为：分子式为[mn6(l)6]·[c2h6ncho]，分子量为2396.28，晶体学数据α＝62.572(3)°，β＝86.520(3)°，γ＝78.684(3)°，z＝1，三斜晶系，p-1空间群。
4、本专利技术环形酰腙mn基配合物的重复单元结构为：
5、
6、本专利技术的环形酰腙mn基配合物是由式1重复单元通过n-丙酰基-5-氯水杨甲酰腙配体上羟基、羰基与氮原子彼此与mn桥接形成环形酰腙mn基配合物。
7、本专利技术环形酰腙mn基配合物的单元结构是由6个锰离子、6个n-丙酰基-5-氯水杨甲酰腙分子，同时有6个dmf分子参与配位。锰离子与来自一个n-丙酰基-5-氯水杨甲酰腙分子3个氧原子、1个氮原子进行配位同时和来自另一个n-丙酰基-5-氯水杨甲酰腙分子1个氧原子、1个氮原子进行配位。该环形酰腙mn基配合物具有特殊的桥接配位分子结构，其独特配位结构使其在高温热解过程中表现出环形孔和分层结构的延续。n-丙酰基-5-氯水杨甲酰腙分子的桥接配位特性，在最终热解物中容易演变成分层夹心结构mn2+o/c复合材料，能够显著提升离子和电子的传输动力学性能。六核金属锰演变成相应的纳米级金属氧化物镶嵌在分层的碳材料中，可作为优良的锂离子电池负极材料。
8、本专利技术提供了环形酰腙mn基配合物的制备方法，包括步骤如下：
9、1、称取1-1.5mmol n-丙酰基-5-氯水杨甲酰腙配体，加入10-15ml甲醇，充分搅拌溶解，得到透明溶液a；
10、2、称取0.5-1mmol mn(oac)2，加入5-10ml二甲基甲酰胺，超声波震荡仪中充分溶解，得到透明溶液b；
11、3、将溶液b加入到溶液a中，得黑色溶液，搅拌反应6-9h；将所得溶液过滤后置于烧杯中，用扎孔的保鲜膜封闭烧杯口，放置在室温下自然挥发，得到结晶性良好且大块的黑色晶体；
12、4、将所得黑色晶体甲醇洗涤，过滤，室温真空下晾干，即得到环形酰腙mn基配合物。
13、本专利技术还提供了环形酰腙mn基配合物的热解产物制备方法，具体操作如下：氩气气氛下，将环形酰腙mn基配合物置于管式炉中600-900℃进行煅烧3h，即得热解产物。
14、本专利技术还提供了环形酰腙mn基配合物热解产物的应用，将环形酰腙mn基配合物的热解产物作为锂离子电池电极材料应用。
15、进一步地，上述热解产物作为锂离子电池电极材料组装扣式电池，在1000mag-1电流密度下超长循环2500圈后具有670.5mah g-1高比容量，倍率性能2000ma g-1电流密度下具有205mah g-1比容量。
16、专利技术的有益效果
17、1、本专利技术环形酰腙mn基配合物以n-丙酰基-5-氯水杨甲酰腙为配体呈现环形结构，配合物分子具有特殊的配位环境，独特的桥接配位分子结构使其在高温热解过程中的表现环形孔和分层结构的延续。
18、2、通过热解得到热解产物作为锂离子电池负极材料，该锂离子电池负极材料的电化学性能测试表明：热解产物作为锂离子电池负极材料具有良好的长循环性能和较好的高倍率性能，在大电流密度下热解材料能展现出较好的长循环性能。在1250圈之前，该电极比容量在稳定上升，比容量达618.5mah g-1，1250圈后容量缓慢上升，在1600圈达到最大值，容量高达706.0mag-1，之后稳定循环。倍率性能2000ma g-1电流密度下具有205mah g-1比容量。
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1.一种环形酰腙Mn基配合物，其特征在于：分子式为[Mn6(L)6]·[C2H6NCHO]，分子量为2396.28，晶体学数据α＝62.572(3)°，β＝86.520(3)，γ＝78.684(3)°，Z＝1，三斜晶系，P-1空间群。
2.根据权利要求1所述环形酰腙Mn基配合物，其特征在于：该配合物由重复单元，通过N-丙酰基-5-氯水杨甲酰腙配体上羟基、羰基与氮原子彼此与Mn桥接形成环形酰腙Mn基配合物。
3.如权利要求1所述环形酰腙Mn基配合物的热解产物制备方法，其特征在于，包括如下步骤：氩气气氛下，将环形酰腙Mn基配合物置于管式炉中600-900℃进行煅烧3h，即得热解产物。
4.根据权利要求3所述环形酰腙Mn基配合物的热解产物制备方法，其特征在于：该环形酰腙Mn基配合物在最终的热解物中容易演变成分层夹心结构的Mn2+O/C复合材料，六核金属锰演变成相应的纳米级的金属氧化物镶嵌在分层的碳材料中。
5.采用权利要求3所述的热解产物在锂离子电池负极材料中的应用。
6.根据权利要求5所述的热解产物在锂离子电池负极材料中的应
7.如权利要求1所述环形酰腙Mn基配合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种环形酰腙mn基配合物，其特征在于：分子式为[mn6(l)6]·[c2h6ncho]，分子量为2396.28，晶体学数据α＝62.572(3)°，β＝86.520(3)，γ＝78.684(3)°，z＝1，三斜晶系，p-1空间群。
2.根据权利要求1所述环形酰腙mn基配合物，其特征在于：该配合物由重复单元，通过n-丙酰基-5-氯水杨甲酰腙配体上羟基、羰基与氮原子彼此与mn桥接形成环形酰腙mn基配合物。
3.如权利要求1所述环形酰腙mn基配合物的热解产物制备方法，其特征在于，包括如下步骤：氩气气氛下，将环形酰腙mn基配合物置于管式炉中600-900℃进行煅烧3h，即得热解产物。
4.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨立国，王鑫，付艳华，周忠源，籍新宇，傅佳琪，张付伟，褚香丽，王佳豪，李富豪，任建勇，
申请(专利权)人：安阳工学院，
类型：发明
国别省市：
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