二茂铁基稀土配合物型高分子磁体的合成与性能研究  

作　　者：叶孙洁[1] 方利[1] 陆云[1] 林展如[2] 

机构地区：[1]南京大学化学化工学院高分子科学与工程系配位化学国家重点实验室,江苏南京210093 [2]四川师范大学化学与材料科学学院,四川成都610066

出　　处：《功能材料信息》2007年第5期26-27,共2页Functional Materials Information

摘　　要：以二茂铁为原料,合成含配位基团取代基的二茂铁基高分子,采用镧系不同的稀土盐与茂环上的配位基团进行配位,生成二茂铁基稀土配合物型高分子磁体。通过核磁共振氢谱(~1HNMR)、红外吸收光谱(FT-IR)、拉曼光谱及X射线光电子能谱(XPS)等手段对产物的结构进行了表征。测试结果表明,稀土金属离子与高分子链中的含孤对电子的氧原子及共轭苯环存在配位作用。而稀土原子通常具有6～12的各种配位数,配位数大小首先决定于几何因素,其次也和成键能力直接相关,其最稳定配位数一般为8。由光谱结果分析推测所合成的高分子磁体具有独特的三维配位结构。磁性能测试结果表明,单纯的金属配位剂具有抗磁性或顺磁性,与二茂铁基高分子进行配位后,产物的磁性能有较大差别。配位金属为La,Ce,Sm的高分子磁体(PM)呈铁磁性,其居里温度接近或大于400K。其中La—PM饱和磁化强度达到0.20A·m^2/kg,矫顽力为4.71 kA/m,剩磁0.04 A·m^2/kg;Ce—PM饱和磁化强度达到0.45 A·m^2/kg,矫顽力为5.779kA/m,剩磁0.04 A·m^2/kg;Sm—PM饱和磁化强度达到0.38 A·m^2/kg,矫顽力为7.2 kA/m,剩磁0.004 A·m^2/kg。而Ho—PM和Er—PM则呈顺磁性。根据上述实验结果分析,分子中的茂环、羰基、-NH-及苯环形成共轭体系,自由电子在其中流动并保持自旋不变,稀土金属原子未成对电子通过s-d或d-f相互作用使它们的自旋平行于自由电子的自旋,因而产生铁磁性。稀土金属配位后可形成片层结构,层与层之间发生范围较大的金属原子未成对电子、共轭体系中自由电子电子自旋耦合作用。当稀土原子半径较大时,配位作用稍弱,电子自旋平行排列,产生铁磁性。这种耦合作用随稀土金属原子半径减小、配位作用增强而升高,因此二茂铁基稀土配合物型高分子磁体的铁磁性随稀土金属原子半径减小而增强。当原子半径减小到某一范围

关 键 词：二茂铁基高分子 稀土配合物 铁磁性 顺磁性 

分 类 号：TM271[一般工业技术—材料科学与工程]