System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种X射线激发产生自由基的镝基单分子磁体及其合成方法技术_技高网
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一种X射线激发产生自由基的镝基单分子磁体及其合成方法技术

技术编号:43209682 阅读:5 留言:0更新日期:2024-11-01 20:28
本发明专利技术涉及一种X射线激发产生自由基的镝基单分子磁体及其合成方法,磁体化学式为:[Dy<subgt;2</subgt;(Cy<subgt;3</subgt;PO)<subgt;4</subgt;(H<subgt;2</subgt;O)<subgt;8</subgt;(C<subgt;5</subgt;O<subgt;5</subgt;)]Cl<subgt;4</subgt;·2(Cy<subgt;3</subgt;PO),以氯化镝六水合物为金属盐,三环己基氧磷为轴向配体,克酮酸为桥连配体,甲醇为溶剂,经搅拌、分离及固体洗涤制得。该镝基单分子磁体在室温下经过X射线辐照后产生自由基,具有光致变色现象,可以通过光致变色机制直接视觉检测X射线;同时,自由基的产生可以使此单分子磁体产生性能响应:辐照可以关闭其单分子磁体行为并在紫外可见光谱上产生新峰同时提高单晶相转变温度。这种材料将为调控材料性能的研究提供经验,有助于拓展单分子磁体的应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于功能性材料制备,尤其是涉及一种x射线激发产生自由基的镝基单分子磁体及其合成方法。


技术介绍

1、分子基磁性材料是一类通过化学方法将自由基或顺磁离子(包括过渡金属离子和稀土金属离子)及有机配体以自发组装和控制组装的方式组合形成的磁性化合物。由于较传统磁体有着密度小、透明度高、溶解性好、易于加工、可控性好等优点,有望在航天材料、微波材料、信息记录材料、光磁及电磁材料等领域得到应用。单分子磁体作为分子基磁性材料的一个重要的研究领域,具有纳米尺度,易分散和磁密度高等优点,可用于开发具有更高密度信息存储材料、量子计算机和分子自旋器件。

2、因稀土离子中4f电子的特殊磁学性质,以镧系金属离子构筑单分子磁体是当前分子磁学的重要方向之一。镧系离子的单电子数多,具有更强的自旋-轨道耦合,而镝离子作为kramer离子,镝基单分子磁体的基态是双稳态,因此目前对镝基单分子磁体的研究较为深入。将多种物理特性在分子水平上结合的多功能单分子磁体具有巨大的研究价值,它是同时实现多项任务的新一代智能设备的优秀候选者,但目前将多种物理特性结合在同一个镝基单分子磁体的例子很稀缺。另一方面,自由基的产生需要复杂的反应条件,且自由基反应活性高,在室温下原位获得空气稳定的自由基配合物不易。


技术实现思路

1、为解决上述技术问题,本专利技术提供一种x射线激发产生自由基的镝基单分子磁体及其合成方法。

2、本专利技术采用的技术方案是:一种镝基单分子磁体,化学式表示为:

3、[dy2(cy3po)4(h2o)8(c5o5)]cl4·2(cy3po);其中cy3po为三环己基氧磷,c5o5-为克酮酸阴离子;

4、镝基单分子磁体的中心离子dy3+处在七配位的环境中,与其配位的七个配位原子分别来自于两个配体上的氧原子、四个水分子中的氧原子和一个克酮酸阴离子上的氧原子,两个dy3+之间通过克酮酸阴离子桥连。

5、优选地,镝基单分子磁体属于三斜晶系,300k测试温度下为空间群,α=95.1650(10)°,β=98.8880(10)°,γ=99.0040(10)°;80k测试温度下为p1空间群,α=94.5990(10)°,β=98.7580(10)°,γ=100.4260(10)°。

6、优选地,在室温下经过x射线辐照后原位产生稳定自由基,具有光致变色现象。

7、镝基单分子磁体的合成方法,其特征在于:以氯化镝六水合物为金属盐,以三环己基氧磷为轴向配体,以克酮酸为桥连配体,以甲醇为溶剂进行合成。

8、优选地,具体步骤为:

9、将摩尔比为5:10:2的dycl3·6h2o,cy3po和克酮酸混合物放入容器中,加入甲醇溶剂,按照dycl3·6h2o,cy3po和克酮酸混合物总质量与溶剂的质量体积比为12.8mg:1-2ml的比例混合,50-65℃下搅拌0.5-3h;

10、将混合溶液在室温下静置,得到黄色簇状的镝基单分子磁体。

11、优选地,静置前先将溶剂蒸发至5-10ml,再静置3-15天。

12、优选地,在溶剂未蒸发完全之前用乙醚冲洗晶体,吸干晶体表面剩余溶剂。

13、镝基单分子磁体在检测x射线中的应用。

14、镝基单分子磁体在分子开关中的应用。

15、本专利技术具有的优点和积极效果是:制备了一种dy基单分子磁体,该单分子磁体在室温下经过x射线辐照后原位产生稳定自由基,具有光致变色现象;基于这种材料在室温下可以利用x射线转化为自由基的特性,可以通过光致变色机制直接视觉检测x射线;

16、同时,光致自由基的产生可以使此单分子磁体产生性能响应,辐照可以关闭其单分子磁体行为并在紫外可见光谱上产生新峰,也可以提高单晶的相转变温度;在磁性能方面的性质改变尤其重要,这种材料将为合理设计调控材料性能的研究提供经验,有助于拓展单分子磁体的应用;

17、本专利技术提供的制备工艺安全简单,可控性高,重现性好,所制备的单晶尺寸较大,纯度和产率都较高。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种镝基单分子磁体,其特征在于:化学式表示为:

2.根据权利要求1所述的镝基单分子磁体,其特征在于:镝基单分子磁体属于三斜晶系,300K测试温度下为空间群,α=95.1650(10)°,β=98.8880(10)°,γ=99.0040(10)°;80K测试温度下为P1空间群,α=94.5990(10)°,β=98.7580(10)°,γ=100.4260(10)°。

3.根据权利要求1或2所述的镝基单分子磁体,其特征在于:在室温下经过X射线辐照后原位产生稳定自由基,具有光致变色现象。

4.权利要求1-3中任一所述的镝基单分子磁体的合成方法,其特征在于:以氯化镝六水合物为金属盐,以三环己基氧磷为轴向配体,以克酮酸为桥连配体,以甲醇为溶剂进行合成。

5.根据权利要求4所述的镝基单分子磁体的合成方法,其特征在于:具体步骤为:将摩尔比为5:10:2的DyCl3·6H2O,Cy3PO和克酮酸混合物放入容器中,加入甲醇溶剂,按照DyCl3·6H2O,Cy3PO和克酮酸混合物总质量与溶剂的质量体积比为12.8mg:1-2mL的比例混合,50-65℃下搅拌0.5-3h,

6.根据权利要求5所述的镝基单分子磁体的合成方法,其特征在于:静置前先将溶剂蒸发至5-10ml,再静置3-15天。

7.根据权利要求5所述的镝基单分子磁体的合成方法,其特征在于:在溶剂未蒸发完全之前用乙醚冲洗晶体,吸干晶体表面剩余溶剂。

8.权利要求1-3中任一所述的镝基单分子磁体在检测X射线中的应用。

9.权利要求1-3中任一所述的镝基单分子磁体在分子开关中的应用。

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【技术特征摘要】

1.一种镝基单分子磁体,其特征在于:化学式表示为:

2.根据权利要求1所述的镝基单分子磁体,其特征在于:镝基单分子磁体属于三斜晶系,300k测试温度下为空间群,α=95.1650(10)°,β=98.8880(10)°,γ=99.0040(10)°;80k测试温度下为p1空间群,α=94.5990(10)°,β=98.7580(10)°,γ=100.4260(10)°。

3.根据权利要求1或2所述的镝基单分子磁体,其特征在于:在室温下经过x射线辐照后原位产生稳定自由基,具有光致变色现象。

4.权利要求1-3中任一所述的镝基单分子磁体的合成方法,其特征在于:以氯化镝六水合物为金属盐,以三环己基氧磷为轴向配体,以克酮酸为桥连配体,以甲醇为溶剂进行合成。

5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员:程鹏杨悦王玉霞
申请(专利权)人:南开大学
类型:发明
国别省市:

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