[发明专利]一种单核Fe(Ⅱ)配合物自旋交叉纳米材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及自旋交叉材料科学领域，特别是单核Fe(Ⅱ)配合物自旋交叉纳米材料的制备方法。

背景技术

近年来，随着分子基功能材料的迅速发展，分子材料的研究成为最引人注目的一类前沿课题，尤其是分子水平的电子器件材料的研究越来越受到人们的广泛关注。分子双稳性与分子水平上的新型信息存储、光开关、热开关等分子电子器件材料密切相关，因而成为当前化学、物理和材料科学的研究热点之一。特别是在一定外界条件扰动下具有分子双稳态的自旋交叉材料更是在信息存储、分子开关、器件显示器、传感器等方面具有广阔的应用前景。为实现自旋交叉材料向功能器件转化的研究目标，人们逐渐将研究目光投向自旋交叉材料的微型化尤其是纳米尺度上材料的相关研究。因此，研究如何有效可控合成具有自旋交叉纳米材料具有重要的意义。

迄今为止，关于自旋交叉纳米材料的研究主要集中在Fe^Ⅱ-三氮唑类配合物和Fe^Ⅱ- M(CN)₄配位聚合物，而对于单核配合物体系的纳米化研究基本没有涉及，因此单核自旋交叉化合物的纳米化研究是非常有价值的。目前，成功制备自旋交叉纳米材料的方法主要有微乳液法和纳米压印技术，微乳液法具有所得颗粒粒径小，分布窄，可控性较强等优点。然而，微乳液法选择性强，对不同化学反应体系作用结果相差甚远；目前已有的微乳液法制备自旋交叉纳米材料的研究大多都是经验式的，缺乏系统的研究。而纳米压印技术则具有实验装置和操作复杂、生产成本高等缺点。因此，寻找一种易于操作，简单方便的方法来制备粒径小且分布均匀的自旋交叉纳米材料的方法对自旋交叉材料的应用具有重要意义。本发明提出一种引入表面活性剂聚乙烯吡咯烷酮制备自旋交叉纳米材料的方法，其工艺简单，成本低廉，是一种简单方便制备目标产物的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种简单制备单核Fe(Ⅱ)配合物自旋交叉纳米材料的方法。

本发明的一种N₄O₂型自旋交叉单核Fe(Ⅱ)配合物的化学式为Fe(AP-MeSAL)₂(AP-MeSAL=2-hydroxy-3-methyl-N'-((pyridin-2-yl)-ethylidene) benzohydrazide)，采用的表面活性剂为聚乙烯吡咯烷酮K30 (PVP)。

本发明的单核Fe(Ⅱ)配合物自旋交叉纳米材料的制备方法，包括下述步骤：

(1) Fe(ClO₄)₂·6H₂O和少量的抗坏血酸溶于蒸馏水，并加入一定量的PVP，搅拌使其完全溶解；

(2) 配体 AP-MeSAL和等摩尔量的NaOH溶于无水甲醇，加入一定量的PVP，搅拌使其完全溶解；

(3) 搅拌下，将步骤(1)所得的金属盐溶液缓慢滴加到步骤(2)所得的配体溶液中，继续搅拌反应一定时间；

(4) 将上述反应液离心，用蒸馏水洗涤数次，室温干燥，得最终产物，

本发明的Fe(Ⅱ)配合物自旋交叉纳米材料呈规则的球状颗粒(150 nm)，该材料自旋转变温度分别为T_1/2↑=288 K和T_1/2↓=281 K，并伴有约7 K的热滞回环。此外，本发明操作方法简单、成本低廉。

附图说明    

图1为Fe(AP-MeSAL)₂自旋交叉纳米粒子的透射电镜(TEM)图。

图2为Fe(AP-MeSAL)₂自旋交叉纳米粒子的变温磁化率曲线。

具体实施方式

下面结合实施实例对本发明作进一步说明，但本发明并不限于以下实施实例。

实施例1 Fe(AP-MeSAL)₂自旋交叉纳米材料的制备：

0.2 mmol Fe(ClO₄)₂·6H₂O和少量的抗坏血酸溶于10 mL蒸馏水，0.4 mmol AP-MeSAL和等摩尔量的NaOH溶于10 mL无水甲醇，在搅拌下分别向上述两种溶液中加入16 mmol的PVP，继续搅拌使其完全溶解。然后将所得的金属盐溶液缓慢滴加到所得的配体溶液中，产生大量墨绿色的沉淀，常温搅拌反应6 h，离心(转速为4200 rpm)，大量水洗6-10遍，自然干燥得Fe(AP-MeSAL)₂自旋交叉纳米材料。