有机硅/噻唑金属配合物的设计合成与磁性能研究

来源 :浙江大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xjfox1986
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本论文利用溶胶-凝胶(Sol-Gel)技术设计合成了一系列有机硅基噻唑金属配合物,并对它们的磁性能进行了研究。探索了有机硅基噻唑金属配合物链段结构及金属离子种类与磁性能的关系,为有机磁体的制备及其应用提供了一种新的方法。本论文主要工作包括首次设计合成了联噻唑桥联聚倍半硅氧烷干凝胶(PBSIBTH)及金属配合物(PBSIBTH-Ni, PBSBTH-Cu, PBSIBTH-Eu, PBSIBTH-Tb),并通过引入二甲基硅氧链节(-Me2Si0-)制备了一系列无溶剂型液态联噻唑桥联聚倍半硅氧烷(PBSIBTHM, PBSIBTMeM)及其金属配合物(PBSIBTHM-Ni, PBSIBTMeM-Ni, PBSIBTHM-Cu(S), PB SIBTHM-Cu, PBSIBTHM-Nd).同时,首次设计合成了聚Y-异氰酸酯丙基倍半硅氧烷(PTUPTES-Cu, PTUPTES-Ni)和聚γ-(2-脲基噻唑)丙基甲基硅氧烷金属配合物(PTUPMDES-Ni, PTUPMDES-Cu, PTUPMDES-DMS-Ni)及小分子凝胶剂(CHOLFABT)和它的金属配合物(CHOLFABT-Ni).通过FT-IR、1H NMR、UV-vis、SEM、EDS、DSC、AFM等测试方法对前驱体、金属配合物等进行了表征。利用PPMS-9T (Quantum Desigo)研究了金属配合物的磁性能。磁性能测试结果表明,联噻唑桥联聚倍半硅氧烷干凝胶金属配合物在低温下表现出不同的磁现象,其中PBSIBTH-Eu表现出特殊的磁性行为,具有一个磁转变温度Tt=105 K,低于此温度时金属配合物显示出较弱的铁磁性,反之,它是一个抗磁体。PBSIBTH-Ni, PBSIBTH-Tb在大部分测量温度区间表现为顺磁性,只有在极低的温度下才表现出铁磁性行为,两者的居里-外斯温度分别为21 K和6 K,然而具有相对较高的相对饱和磁化强度,分别为11.6emu/g和15.8emu/g。PBSIBTH-Cu具有很高的居里-外斯温度(θ=263K),然而饱和磁化强度相对较低,仅为1.90emu/g。研究发现,镧系金属Tb是一个较好的顺磁源,不同的顺磁源(金属离子)表现出截然不同的磁性能。对于无溶剂型液态联噻唑桥联聚倍半硅氧烷金属配合物,它们的饱和磁化强度均较低,仅为0.38-1.90emu/g不等。PBSIBTMeM-Ni, PBSIBTHM-Cu, PBSIBTHM-Cu(S), PBSIBTHM-Nd表现出特殊的磁性行为,具有一个磁转变温度(Tt=160,75,120,140)。PBSIBTHM-Ni在低温下表现为铁磁性,具有较高的居里-外斯温度(0=256K)。DSC分析表明,其低温下相转变温度区间为160-180K之间,这表明PBSIBTHM-Ni处于液态时即表现出铁磁性。AFM分析表明,它们具有很好的成膜性能,通过旋涂工艺可以得到致密、连续,且均方根粗糙度仅为0.200-0.588nm左右的薄膜。体型聚γ-异氰酸酯丙基倍半硅氧烷(PTUPTES-Ni, PTUPTES-Cu)具有相似的磁性能,相对饱和磁化强度均为5.0emu/g,前者的居里-外斯温度为75K,后者具有相对较高的居里-外斯温度119K,矫顽力分别为18.8Oe和18.1Oe。与体型聚γ-异氰酸酯丙基倍半硅氧烷相比,线型聚γ-(2-脲基噻唑)丙基甲基硅氧烷金属配合物相对饱和磁化强度和矫顽力几乎没变,然而,居里-外斯温度分别增加到163K,168K。另外,当在含噻唑基团硅氧烷链中引入五倍当量的二甲基硅氧烷基团后,金属配合物PTUPMDES-DMS-Ni在其他磁性能变化很小的前提下,居里-外斯温度增大了近两倍为263K。对于新型小分子凝胶剂(CHOLFABT),凝胶试验表明,它们能使多种有机溶剂凝胶化,并具有很好的凝胶能力。在凝胶中,凝胶分子能自组装成片状结构,并能进一步的叠加。红外光谱和紫外-可见吸收光谱研究证实,除了胆固醇基团之间的范德华力作用之外,分子间氢键和联噻唑基团之间的π-π相互作用是凝胶化的重要驱动力。并发现当引入金属离子(Ni2+)后,这种相互作用受到了严重影响。磁性研究表明,CHOLFABT-Ni在低温区是一种较好的有机软铁磁体,居里-外斯温度为112K,相对饱和磁化强度为3.8emu/g。
其他文献
回 回 产卜爹仇贱回——回 日E回。”。回祖 一回“。回干 肉果幻中 N_。NH lP7-ewwe--一”$ MN。W;- __._——————》 砧叫]们羽 制作:陈恬’#陈川个美食 Back to yield
本文探讨了福建湄洲湾海区的波高和波周期的一元分布和二元联合分布,并给出了该海区波浪的各种统计特征值,提出了波高和波周期的经验分布模式。
本文通过对南北方不同类型建筑的实例调查和实地实验,探究了建筑顶层层高高于标准层的设计原因、建筑类型及与建筑自然通风的关系。通过实验结论,对建筑的节能设计提供了指导意
本文通过对医疗建筑设计的前期策划工作、医疗建筑人性化的内涵、医疗建筑中的现代化技术手段、医疗建筑的标准及定位等决策性工作的分析,阐述了前期决策对医疗建筑建设工作
1986年1—12月逐日测定了宿鸭湖水库浮游植物初级生产力,结果表明该水库浮游植物净生产量为年平均10.22gO_2/m~2d,初级生产量为579.6kgO_2/ha,折合浮游植物鲜重353 kg/ha。由
近期,一种名为比特币的新型虚拟货币在网上异常火爆,其兑换峰值曾高达1比特币换266美元。然而据业内人士透露,今年3月,一家比特币中介公司就曾遭到黑客袭击,被盗走价值12480美元(约
金山店铁矿隶属武汉钢铁集团公司,位于鄂东南黄石市境内、素称“青铜故里”的大冶腹地金山店镇,占地面积351万平方米。自1958年建矿以来,经过几代人的励精图治,金山店铁矿已发展
纤维素是当今地球上组成非常丰富的碳水化合物,在植物及藻类的细胞壁中是非常重要的组成部分,它的合成降解都是地球碳循环的重要形成部分。此外随着煤炭石油等不可再生资源的
建筑工程与人们的日常生活息息相关,其质量问题不仅与国家建筑行业的健康发展息息相关,而且关系着人们的生命以及财产安全,因此,做好建筑工程质量控制工作至关重要。影响建筑
本文融会了生态学、植物学、建筑学、园林学、景观学等多方面理论,围绕夏热冬冷地区的气候特征,以定量研究为主要研究方法,尝试运用绿化策略改善城市住区环境,为绿色建筑创作