一种有机手性铁磁纳米晶体的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种有机手性铁磁纳米晶体的制备方法，包括步骤如下：将Fe‑TPPS的甲醇溶液与S‑DAC的氯仿溶液或R‑DAC的氯仿溶液混合，搅拌反应，即得右手手性的Fe‑TPPS有机铁磁纳米晶体或左手手性的Fe‑TPPS有机铁磁纳米晶体。当Fe‑TPPS与手性诱导因子DAC的摩尔比为1：2，Fe‑TPPS的甲醇溶液与DAC的氯仿溶液体积比为1：8时，圆二色信号最强，手性结构最好。该方法制备的有机铁磁纳米晶体具有可观大小的磁矩，是研究有机材料磁光耦合效应的合适载体。

【技术实现步骤摘要】
一种有机手性铁磁纳米晶体的制备方法
本专利技术提供了一种有机手性铁磁纳米晶体的制备方法，属于晶体生长

技术介绍
手性是自然界中广泛存在的一种基本属性，如果一个物质本身不能与其镜像重合，则称该物质具有手性。与其他材料相比，手性材料具有一些特殊的光学性质，如旋光性、圆二色性、圆偏振发光等。这些性质在光探测器、3D成像等领域具有广阔的应用前景。另一方面，随着自旋电子学的发展，有机材料中的自旋现象也逐渐受到人们的关注，例如手性诱导的自旋选择效应。该效应指手性材料对传输电子自旋的选择性，不同自旋取向的电子通过手性材料的速度不同。目前，已经基于该效应制备了自旋过滤器件。另一方面，随着自旋电子学向有机材料交叉融合，合成有机磁性材料已成为发展有机自旋电子学的重要环节。目前，已经在金属有机化合物、聚合物和电荷转移复合物等体系中实现了有机铁磁性，但这些体系中的磁矩相比无机磁体而言较小，对于其应用具有诸多限制。手性有机铁磁体晶体内光相关的物理效应正处于研究起步阶段，其背后蕴藏着大量的基础物理信息以及器件设计理念。此外，CN106582543A公开了一种手性MOF磁性石墨烯功能材料，是利用磁性石墨烯和手性MOF一锅煮的常压原位合成方法进行合成。该方法将铁磁性材料包覆在石墨烯中得到。然而，目前，具有手性对映体差异的有机手性磁铁未见报道。
技术实现思路
针对现有技术的不足，尤其是目前在金属有机化合物、聚合物和电荷转移复合物等体系中制备的有机铁磁晶体的磁矩相比无机磁体而言较小，对于其应用具有诸多限制的不足。本专利技术提供了一种基于Fe-TPPS的手性有机铁磁纳米晶体的制备方法。该右手手性的Fe-TPPS铁磁纳米晶体具有较大的磁矩。术语说明：Fe-TPPS：Fe(III)四(4-磺酰基苯基)卟啉氯化物，可市购，也可按现有技术制备得到。S-DAC：(1S，2S)-(+)-1,2-二氨基环己烷，可市购，也可按现有技术制备得到。R-DAC：(1R，2R)-(-)-1,2-二氨基环己烷，可市购，也可按现有技术制备得到。本专利技术的技术方案：基于Fe-TPPS的手性有机铁磁纳米晶体的制备方法，包括步骤如下：将Fe-TPPS的甲醇溶液与S-DAC的氯仿溶液或R-DAC的氯仿溶液混合，搅拌反应，即得右手手性的Fe-TPPS有机铁磁纳米晶体或左手手性的Fe-TPPS有机铁磁纳米晶体。根据本专利技术，优选的，Fe-TPPS的甲醇溶液的浓度为1～3×10-6mol/L，进一步优选2×10-6mol/L。根据本专利技术，优选的，S-DAC的氯仿溶液的浓度为2.5～10×10-7mol/L，进一步优选5×10-7mol/L。根据本专利技术，优选的，R-DAC的氯仿溶液的浓度为2.5～10×10-7mol/L，进一步优选5×10-7mol/L。根据本专利技术，优选的，Fe-TPPS的甲醇溶液与S-DAC的氯仿溶液或R-DAC的氯仿溶液混合的体积比为1：6～1：12，进一步优选1：8。根据本专利技术，优选的，Fe-TPPS与DAC的摩尔比为1：1～1：4，进一步优选1：2。根据本专利技术，基于Fe-TPPS的手性有机铁磁纳米晶体的制备方法，一种优选的实施方案，包括步骤如下：(1)将Fe-TPPS溶解在甲醇溶剂中，该溶液的浓度为2×10-6mol/L；(2)将(1S，2S)-(+)-1,2-二氨基环己烷(以下简称S-DAC)溶解在氯仿溶剂中，该溶液的浓度为5×10-7mol/L；(3)将(1R，2R)-(-)-1,2-二氨基环己烷(以下简称R-DAC)溶解在氯仿溶剂中，该溶液的浓度为5×10-7mol/L；(4)将Fe-TPPS的甲醇溶液与S-DAC的氯仿溶液以体积比1：8混合，并剧烈搅拌；混合后立即有墨绿色絮状物生成，此絮状物即右手手性的Fe-TPPS有机铁磁纳米晶体；(5)将Fe-TPPS的甲醇溶液与R-DAC的氯仿溶液以体积比1：8混合，并剧烈搅拌；混合后立即有墨绿色絮状物生成，此絮状物即左手手性的Fe-TPPS有机铁磁纳米晶体。本专利技术的有益效果1、本专利技术提供了一种基于Fe-TPPS的并且可以批量化生产的手性有机铁磁纳米晶体的制备方法。该手性纳米晶体的一对对映体具有巨大的磁性差异，并且右手手性的Fe-TPPS具有较大的磁矩。本专利技术提供的互为对映体的硬磁/软磁材料，在继电器、变压器和小型磁铁元件中具有良好的应用前景。2.本专利技术方法制备的有机铁磁纳米晶体具有较大的磁矩，是研究有机材料磁光耦合效应的良好载体。附图说明图1为实施例1制得的右手手性有机铁磁晶体在磁场中的照片，其磁性较强，晶体吸附在磁极附近；图2为实施例1制得的左手手性有机铁磁晶体在磁场中的照片，其磁性较弱。具体实施方式下面通过具体实施例对本专利技术做进一步说明，但不限于此。实施例中所述的Fe-TPPS、S-DAC、R-DAC均为市购产品。实施例1基于Fe-TPPS的手性有机铁磁纳米晶体的制备方法，包括步骤如下：(1)将Fe-TPPS溶解在甲醇溶剂中，该溶液的浓度为2×10-6mol/L。(2)将S-DAC溶解在氯仿溶剂中，该溶液的浓度为5×10-7mol/L。(3)将R-DAC溶解在氯仿溶剂中，该溶液的浓度为5×10-7mol/L。(4)将0.5mlFe-TPPS的甲醇溶液加入到4mlS-DAC的氯仿溶液中，并剧烈搅拌。混合后立即有墨绿色絮状物生成，此絮状物即右手手性的Fe-TPPS有机铁磁纳米晶体。(5)将0.5mlFe-TPPS的甲醇溶液加入到4mlR-DAC的氯仿溶液中，并剧烈搅拌。混合后立即有墨绿色絮状物生成，此絮状物即左手手性的Fe-TPPS有机铁磁纳米晶体。实施例2基于Fe-TPPS的手性有机铁磁纳米晶体的制备方法，包括步骤如下：(1)将Fe-TPPS溶解在甲醇溶剂中，该溶液的浓度为2×10-6mol/L。(2)将S-DAC溶解在氯仿溶剂中，该溶液的浓度为2.5×10-7mol/L。(3)将R-DAC溶解在氯仿溶剂中，该溶液的浓度为2.5×10-7mol/L。(4)将0.5mlFe-TPPS的甲醇溶液加入到4mlS-DAC的氯仿溶液中，并剧烈搅拌。混合后立即有墨绿色絮状物生成，此絮状物即右手手性的Fe-TPPS有机铁磁纳米晶体。(5)将0.5mlFe-TPPS的甲醇溶液加入到4mlR-DAC的氯仿溶液中，并剧烈搅拌。混合后立即有墨绿色絮状物生成，此絮状物即左手手性的Fe-TPPS有机铁磁纳米晶体。实施例3基于Fe-TPPS的手性有机铁磁纳米晶体的制备方法，包括步骤如下：(1)将Fe-TPPS溶解在甲醇溶剂中，该溶液的浓度为2×10-6mol/L。(2)将S-DAC溶解在氯仿溶剂中，该溶液的浓度为7.5×10-7mol/L。(3)将R-DAC溶解在氯仿溶剂中，该溶本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于Fe-TPPS的手性有机铁磁纳米晶体的制备方法，包括步骤如下：/n将Fe-TPPS的甲醇溶液与S-DAC的氯仿溶液或R-DAC的氯仿溶液混合，搅拌反应，即得右手手性的Fe-TPPS有机铁磁纳米晶体或左手手性的Fe-TPPS有机铁磁纳米晶体。/n

【技术特征摘要】
1.基于Fe-TPPS的手性有机铁磁纳米晶体的制备方法，包括步骤如下：
将Fe-TPPS的甲醇溶液与S-DAC的氯仿溶液或R-DAC的氯仿溶液混合，搅拌反应，即得右手手性的Fe-TPPS有机铁磁纳米晶体或左手手性的Fe-TPPS有机铁磁纳米晶体。


2.根据权利要求1所述的基于Fe-TPPS的手性有机铁磁纳米晶体的制备方法，其特征在于，Fe-TPPS的甲醇溶液的浓度为1～3×10-6mol/L，优选2×10-6mol/L。


3.根据权利要求1所述的基于Fe-TPPS的手性有机铁磁纳米晶体的制备方法，其特征在于，S-DAC的氯仿溶液的浓度为2.5～10×10-7mol/L，优选5×10-7mol/L。


4.根据权利要求1所述的基于Fe-TPPS的手性有机铁磁纳米晶体的制备方法，其特征在于，R-DAC的氯仿溶液的浓度为2.5～10×10-7mol/L，优选5×10-7mol/L。


5.根据权利要求1所述的基于Fe-TPPS的手性有机铁磁纳米晶体的制备方法，其特征在于，Fe-TPPS的甲醇溶液与S-DAC的氯仿溶液或R-DAC的氯仿溶液混合的体积...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦伟，高铭升，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东;37