（化学工程专业论文）多核mnⅢ基有机无机杂化磁性材料的制备与性质.pdf

合肥工业大学 f 幽 【y 18 8 7 i c ：j i 岿。 本论文经答辩委员会全体委员审查，确认符合合肥工业大 学硕士学位论文质量要求。 主席： 答辩委员会签名：( 工作单位、职称) 彳缶钒炙 中国科技大学教授 委员2 枣t 札，桃工业大学教学 导师：支= | 缒合肥工业大学副教授 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。据我所知，除了文中特别加以标志和致谢的地方外，论文中不包含 其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得金理王些太堂或 其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所 做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签字：1 岛波 签字日期：弦1 年丁月6e t 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解 金理王些太堂有关保留、使用学位论文的规 定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被 查阅或借阅。本人授权金起王些太堂可以将学位论文的全部或部分论文内 容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇 编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文者签名：1 易 签字日期：加，f 年j 月 u c f f ，通 常认为量子隧道效应的存在导致了这一结果【2 1 乞6 1 ；但也有u 3 1 4 3 ，3 2 6 1 3 2 5 8 ， 3 2 4 3 3 2 3 8 ) ，说明本文得到的六核锰晶体内部锰离子作用稍弱，这可能配合物 m 中配位甲醇变成配位水造成的。 图3 - 6 中，红色与青色分别表示氢键与大7 c 键。其中大兀键是由于相邻苯环 造成的，起到了稳定晶体结构的作用。氢键则有四类：第一类是配位水分子与晶 格水分子之间，如h 2 0 ( 8 ) h 2 0 ( w 2 ) 、h 2 0 ( 8 ) h 2 0 ( w 1 ) ；第二类是晶格水分子与 晶格水分子之间，如h 2 0 ( w 1 ) - h 2 0 ( w 2 ) ；第三类是乙酸根与晶格水分子之间， 如o ( 1 0 ) h e o ( w 2 ) ；第四类是水杨醛肟中酚羟基氧原子、肟基中氧原子与晶格水 分子之间，如o ( 1 ) 一h 2 0 ( w 5 ) 、0 ( 4 ) h ：o ( w 5 ) ，大量的氢键作用将六核锰单分子 簇连接成了三维的网状结构。 图3 6 六核锰分子堆积图 f i g 3 - 6c r y s t a lp a c k i n gd i a g r a mo fh e x a n u c l e a rm a n g a n e s e 3 3 2 3 六核锰干燥去水 通过六核锰干燥前后质量的变化确定干燥后配合物的结构组成： 六核锰失重率：w = ( o 2 4 0 - 0 2 1 1 ) 0 2 4 = 1 2 1 六核锰中结晶水质量分数：w l = 1 8 0 1 5 4 2 = 1 1 6 7 六核锰中水分子质量分数：w 2 = 2 5 2 15 4 2 = 16 3 4 对比以上数据，推测六核锰干燥后仅除去了结晶水部分，而晶体内部的配位水仍 然存在，故干燥后六核锰分子式为c 4 6i - 1 4 4m 【1 6n 60 2 2 。 3 3 3 磁性分析 3 3 3 1 摩尔磁化率( 枷) 与温度( t ) 的关系曲线 使用精密s q u i d 磁学测量系统，分别选取7 2 3 1 、1 2 4 3 0 m g 六核锰干燥 前后样品在外场2 0 0 0o e 下，温度2 3 0 0k 范围内的直流变温磁化率，测试结果 如图3 7 所示。由图3 7 可知，干燥前六核锰t 随温度降低而降低，1 2 k - 4 k 时在8 0 0c m 3 k m o l 。1 左右出现一个平台，之后迅速降低至7 0 9e m 3 k m o l ，说 明六核锰具有自旋倾斜；干燥后六核锰配合物的如t - t 曲线变化较明显，且数 值明显低于干燥前，但整体特征仍属反铁磁性曲线，说明配合物中大量结晶水的 存在对分子磁性是有影响的。 室温下( 卿，s = 2 ) 单个、多个m n ( i l i ) 离子的理论唯自旋值分别按式3 1 、式 3 2 和式3 3 计算，得六个m n ( i i i ) 离子的理论唯自旋之和为1 8c m 3 k m o l ，略 高于图中室温下的测试结果1 5 5 7 、1 3 8 8c m 3 k m o l lp 说明配合物整体上表现 为弱的反铁磁交换耦合作用，且干燥后反铁磁性略有增强。综合以上两点，我们 推测干燥前后的六核锰都可认为是单分子磁体。 与