[发明专利]一种单分子磁体阴离子框架材料及合成方法

摘要

本发明公开了一种单分子磁体阴离子框架材料及合成方法。阴离子框架材料化学式为{(CH₃)₂NH₂[Dy(ox)₂(H₂O)]·3H₂O}_n，分子式为：C₆NH₁₆DyO₁₂，分子量为：456.69g/mol。将碳酸镝和二水合草酸分别加入蒸馏水，而后将两者混合，并加N,N‑二甲基甲酰胺，搅拌，控制pH在3，置于140℃的烘箱恒温四天，降温。利用Debye拟合方程计算该化合物能垒和弛豫时间，其最佳拟合结果为U_eff≈6.6K，τ₀≈2.11×10^‑13s，证明该阴离子框架材料具有单分子磁体性质。本发明具有工艺简单、化学组分易于控制、重复性好等优点。

主权项

1.一种单分子磁体阴离子框架材料，其特征在于单分子磁体阴离子框架材料化学式为{(CH3)2NH2[Dy(ox)2(H2O)]·3H2O}n，其中：CH3)2NH2+为质子化二甲基胺阳离子，ox2‑为草酸根；分子式为：C6NH16DyO12，分子量为：456.69；晶体结构数据见表一，部分键长键角见表二；该阴离子框架属于单斜晶系，P21/n空间群，中心金属离子为Dy3+；在外加磁场为2000Oe和温度范围是2.0‑300K的条件下，测定了阴离子框架材料{(CH3)2NH2[Dy(ox)2(H2O)]·3H2O}n的变温磁化率；随着温度的降低，该化合物的磁化率也随之减小，说明了Dy3+之间具有反铁磁性作用；利用Debye拟合方程计算阴离子框架的能垒和弛豫时间，其最佳拟合结果为Ueff≈6.6K，τ0≈2.11×10‑13s，这说明该阴离子框架材料具有单分子磁体性质；表一：{(CH3)2NH2[Dy(ox)2(H2O)]·3H2O}n的晶体参数aR1＝Σ||Fo|–|Fc||/Σ|Fo|.bwR2＝[Σw(|Fo2|–|Fc2|)2/Σw(|Fo2|)2]1/2表二：{(CH₃)₂NH₂[Dy(ox)₂(H₂O)]·3H₂O}_n的键长和键角(°)Dy1—O12.428(3)Dy1‑O62.439(2)Dy1‑O22.467(3)Dy1‑O72.388(2)Dy1—O32.393(2)Dy1—O82.440(2)Dy1—O42.449(3)Dy1—O92.456(3)Dy1—O52.392(2)O4—Dy1—O966.77(8)O7—Dy1—O5135.64(7)O5—Dy1—O269.82(8)O7—Dy1‑O3138.66(8)O3‑Dy1‑O271.93(8)O5‑Dy1‑O385.25(7)O1‑Dy1‑O265.97(8)O7‑Dy1‑O170.75(8)O6‑Dy1‑O270.33(9)O5‑Dy1—O1135.10(8)O8‑Dy1—O2136.29(8)O3—Dy1—O174.28(8)O4—Dy1—O2124.12(8)O7—Dy1—O671.61(8)O9—Dy1—O2140.90(8)O5—Dy1—O667.51(7)O5—Dy1—O471.15(8)O3‑Dy1‑O6139.13(8)O3—Dy1—O466.46(9)O1—Dy1—O6103.54(9)O1—Dy1—O4130.35(8)O7—Dy1—O867.32(7)O6—Dy1—O4125.99(8)O5—Dy1—O8143.31(9)O8—Dy1—O472.23(8)O3‑Dy1‑O882.24(8)O7‑Dy1‑O971.10(9)O1‑Dy1‑O873.49(8)O5—Dy1—O981.84(8)O6‑Dy1—O8137.34(7)O3—Dy1—O9133.19(9)O7—Dy1—O4124.33(8)O1—Dy1—O9140.26(8)O6—Dy1—O974.26(9)O8—Dy1—O981.99(8)Symmetry codes:(i)‑x+1/2,y‑1/2,‑z+3/2；(ii)‑x+1/2,y+1/2,‑z+3/2；(iii)‑x,‑y+1,‑z+2；(iv)‑x+1,‑y+1,‑z+2。