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多孔甲酸盐[M_3(HCOO)_6]及其客体包合物的合成、结构和性质

张艳娟  
【摘要】:本工作中我们以甲酸根(HCOO~-)为桥连配体合成了一系列具有金刚石结构的三维多孔配位聚合物,并对其进行了结构、磁性、稳定性、多孔性能的研究。主要内容分为如下几个部分。(1)对近年来多孔磁体的研究进行了综述。(2)用溶液化学法成功合成了具有三维磁有序性的多孔磁体[Fe_3(HCOO)_6]。[Fe_3(HCOO)_6]为具有开放孔道结构的金刚石骨架,骨架的结点为以金属为中心的FeFe_4四面体,骨架中Fe~(2+)都为八面体配位。该骨架不仅热稳定性高而且具有一定的柔性,对[Fe_3(HCOO)_6]的主客体化学研究表明该多孔配位聚合物具有广谱的客体分子包合性,包合不同的客体分子后多孔结构骨架保持不变,而材料的磁有序温度随着客体分子的不同而发生变化。(3)用同样的溶液化学方法获得了非磁性的多孔骨架[Zn_3(HCOO)_6],它也具有很好的热稳定性、骨架柔性和广谱的客体包合性,在液氮温度下对氮气和氢气具有较好地吸附能力。(4)通过在合成中采用不同比例的抗磁性离子Zn~(2+)和顺磁性离子Fe~(2+),得到一系列混合金属多孔磁体[Fe_xZn_(3-x)(HCOO)_6](x=2.66、2.43、2.22、1.78、1.03、0.26)。抗磁性离子的引入使体系当中的Fe~(2+)之间的磁相互作用网络被逐渐打断,在磁性上表现出从三维磁有序到自旋玻璃、超顺磁、顺磁性转变的行为。


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