[发明专利]一种二维配位聚合物磁性材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于过渡金属配位聚合物材料领域，特别涉及一种二维配位聚合物磁性材料及其制备方法。

背景技术

配位聚合物分子基磁性材料由于具有体积小、比重轻、结构多样化、易于复合和加工成型等特点受到科学家们的关注。近几年来，又有一些自旋倾斜，自旋受阻反铁磁，变磁体及自选玻璃态等磁有序化合物的报道（Wang Xin-Yi, Wang Zhe-Ming, Gao Song, Chem. Commun., 2008, 281; Mahata Partha, Sen Diptiman, Natarajan Srinivasan, Chem. Commun., 2008, 1278; Mohamedally Kurmoo, Chem. Soc. Rev., 2009, 38, 1353; Zhang Xian-Ming, Hao Zheng-Ming, Zhang Wei-Xiong, Chen Xiao-Ming, Angew. Chem., Int. Ed.,2007, 46, 3456）。然而，设计合成多种磁性共存的分子基磁性材料，尤其是自旋倾斜与自旋受阻共存的磁性化合物目前并不多见（Yang En-Cui, Liu Zhong-Yi, Li Ya-Ling, Wang Jing-Yi, Zhao Xiao-Jun，Dalton Trans., 2011, 40, 8513.）。因此，对它的研究和探索，对于配位聚合物领域有着非常重要的意义，对开发新型分子基磁性材料也会产生很大的影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种二维配位聚合物磁性材料及其制备方法。

本发明采用的技术方案如下：

一种二维配位聚合物磁性材料，其化学式为[Co₃(OH)₂(1,2-bdc)₂]_n，其中1,2-bdc为邻苯二甲酸；晶体属于单斜晶系，空间群为P2₁/c,晶胞参数为：a = 11.648(2) ?, b = 12. 091(3) ? , c = 11.846(3) ?,α= 90°,β= 103.245(4) °,γ= 90°。

所述材料的分子结构如下：

所述材料的二维网络结构为：

 

本发明还提供了一种所述二维配位聚合物磁性材料的制备方法，以水为溶剂，邻苯二甲酸，2-苯基-4,6-二氨基-三嗪和氯化钴混合后在水热条件下反应制成所述磁性材料。

具体的，将邻苯二甲酸、2-苯基-4,6-二氨基-三嗪以及CoCl₂·6H₂O加入水中，搅拌15-20min，然后在170℃-190℃优选180℃恒温密闭3天，即得所述二维配位聚合物磁性材料。 

邻苯二甲酸、2-苯基-4,6-二氨基-三嗪以及CoCl₂·6H₂O的物质的量比为1-1.2:0.8-1:2,每摩尔氯化钴对应加入水的体积为2.5-5L。

本发明提供的二维Co^II配位聚合物磁性材料，其磁性测试表明该化合物为自旋倾斜和自旋受阻的反铁磁体，低温下存在铁磁性相互作用，可作为分子基磁体，在航天材料、微波材料、信息记录材料、光磁及电磁材料等领域有广阔的应用前景。

本发明相对于现有技术，有以下优点：

本发明提供的二维配位聚合物磁性材料具有多种磁性质共存的特征，在分子基磁性材料领域具有很好的应用前景；其制备工艺简单，收率高达76%。

附图说明

图1为本发明二维配位聚合物磁性材料的结构图；

图2为本发明二维配位聚合物磁性材料的二维Kagomé网格结构图；

图3为本发明二维配位聚合物磁性材料1000 G场强下的χ_mT-T曲线；

图4为本发明二维配位聚合物磁性材料在不同场强下的χ_mT-T曲线； 

图5为本发明二维配位聚合物磁性材料低温下的ZFC和FC磁化强度对温度的关系图（100 G，50 G和10 G下）；