基于3d-4f金属构建纳米稀土材料的设计合成及性质的研究毕业论文
2022-01-29 20:34:26
论文总字数:34278字
摘 要
两对新型手性Ln-Cr化合物, L-,D- [Gd4Cr4(IN)10(μ3-OH)4(μ4-O)4(H2O)12] [IN]2·8H2O(1和3) L-,D- [Dy4Cr4(IN)11(μ3-OH)4(μ4-O)4(H2O)8][IN]·1.5H2O(2和4)(HIN = 异烟酸)成功地被合成并完成了其表征。结构分析显示,四个Ln3 离子和四个Cr3 离子相互连接,形成了一个“塔状”[Ln4Cr4]骨架。除了以上具有美学上迷人的结构外,圆二色谱(CD)谱证实化合物1和3, 2和4是两对对映异构体。同时,磁相互作用表明Gd(1和3的混合物)显示出较好的磁热效应,并计算得-ΔSm= 18.08 J Kg-1 K-1。此外,经测量,[Gd4Cr4(IN)10(μ3-OH)4(μ4-O)4(H2O)12][IN]2·8H2O和[Dy4Cr4(IN)11(μ3 -OH)4(μ4-O)4(H2O)8][IN]·1.5H2O的二阶倍频效应分别为尿素的0.3和0.4倍。
关键词:手性Ln-Cr簇 CD光谱 磁性
Abstract
Two pairs of novel chiral chromium lanthanide compounds, formulated as L- and D- [Gd4Cr4(IN)10(µ3-OH)4(µ4-O)4(H2O)12][IN]2·8H2O (1 and 3), L- and D- [Dy4Cr4(IN)11(µ3-OH)4(µ4-O)4(H2O)8][IN]·1.5H2O (2 and 4) (HIN = isonicotinic acid) have been successfully synthesized and characterized. Structural analysis reveals that four Ln3 ions and four Cr3 ions connected with each other and yield a ‘tower-like’ [Ln4Cr4] skeleton. Apart from the above featuring aesthetically charming structure, circular dichroism (CD) spectra confirm that compound 1 and 3, 2 and 4 are enantiomers, respectively. According to institute, it is the largest chiral chromium lanthanide compound. Meanwhile, magnetic interaction shows that Gd (the mixture of 1 and 3) exhibit significant cryogenic MCE with −ΔSm= 18.08 J Kg-1K-1. In addition, the observed second-harmonic-generation efficiencies of [Gd4Cr4(IN)10(µ3-OH)4(µ4-O)4(H2O)12][IN]2·8H2O and [Dy4Cr4(IN)11(µ3-OH)4(µ4-O)4(H2O)8][IN]·1.5H2O are 0.3 and 0.4 times that of urea, respectively.
Keywords: Chiral chromium lanthanide clusters; CD spectra; Magnetic properties
目录
摘要 I
Abstract II
第一章 文献综述 1
1.1 绪论 1
1.2 稀土配合物的磁性 3
1.2.1 3d-4f杂金属单分子磁体 3
1.2.2 3d-4f 杂金属的磁热效应 4
1.3 手性金属-氧簇化合物的研究现状 5
1.3.1 无机骨架的手性金属-氧簇化合物 6
1.3.2 有机模板剂的手性金属-氧簇化合物 7
1.4 课题选择的意义 8
第二章 实验部分 9
2.1 引言 9
2.2 试剂与仪器 9
2.2.1 试剂 9
2.2.2 仪器 10
2.3 晶体合成 10
2.3.1 L- and D- [Gd4Cr4(IN)10(µ3-OH)4(µ4-O)4(H2O)12][IN]2·8H2O (化合物1和 3的合成) 10
2.3.2 L- and D- [Dy4Cr4(IN)11(µ3-OH)4(µ4-O)4(H2O)8][IN]·1.5H2O (化合物2和4的合成) 11
2.4 晶体结构 11
2.4.1 L- and D- [Gd4Cr4(IN)10(µ3-OH)4(µ4-O)4(H2O)12][IN]2·8H2O 和L- and D- [Dy4Cr4(IN)11(µ3-OH)4(µ4-O)4(H2O)8][IN]·1.5H2O的结构 12
2.5 表征与性质 16
2.5.1 XRD 16
2.5.2 红外(IR) 17
2.5.3 热重(TGA) 18
2.5.4 二阶倍频效应 19
2.5.5 磁性分析 19
2.5.6 CD光谱 21
第三章 结论与展望 23
3.1 结论 23
3.2 展望 23
参考文献 24
致谢 28
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