2,2』－二氨基－4,4』－聯噻唑過渡金屬螯合物及其超分子磁性材料與製備方法
2023-07-18 14:28:46
專利名稱：2,2』－二氨基－4,4』－聯噻唑過渡金屬螯合物及其超分子磁性材料與製備方法
技術領域：
本發明涉及2，2』-二氨基-4，4』-聯噻唑過渡金屬螯合物及其超分子磁性材料與製備方法。
背景技術：
隨著社會的發展和科技的進步，無機磁性材料已遠遠不能滿足人們的要求。自從上世紀八十年代中期，國際上出現了有機和高分子磁學以來，高分子和有機磁性材料以其優良的性能和特點，引起了越來越多國內外學者的青睞。儘管各國都紛紛投入了大量的人力和物力來進行研究，但真正有應用價值的卻少之又少。
發明內容
本發明的目的是提供2，2』-二氨基-4，4』-聯噻唑過渡金屬螯合物及其超分子磁性材料與製備方法，以開拓採用自組裝方法獲得磁性能穩定、磁飽和強度高、磁滯損耗小的有機高分子磁性材料。
本發明的2，2』-二氨基-4，4』-聯噻唑過渡金屬螯合物，具有式1的結構 式1式中M＝Ni，Cu或Fe。
2，2』-二氨基-4，4』-聯噻唑過渡金屬螯合物的製備方法，包括以下步驟將2，2』-二氨基-4，4』-聯噻唑和2倍摩爾數的過渡金屬硫酸鹽溶於乙醇，在氮氣保護下，攪拌回流至少72小時，用丙酮沉出，沉澱物用丙酮、甲醇浸泡洗滌，真空乾燥，得到2，2』-二氨基-4，4』-聯噻唑過渡金屬螯合物。
上述的過渡金屬硫酸鹽是硫酸鎳、硫酸銅或硫酸亞鐵，製得的2，2』-二氨基-4，4』-聯噻唑過渡金屬螯合物為2，2』-二氨基-4，4』-聯噻唑鎳螯合物，2，2』-二氨基-4，4』-聯噻唑銅螯合物或2，2』-二氨基-4，4』-聯噻唑亞鐵螯合物。
本發明的2，2』-二氨基-4，4』-聯噻唑過渡金屬螯合物超分子磁性材料，具有式2的結構 式2式中M＝Ni，Cu或Fe，n為高分子的鏈節。
2，2』-二氨基-4，4』-聯噻唑過渡金屬螯合物超分子磁性材料的製備方法，包括以下步驟將2，2』-二氨基-4，4』-聯噻唑過渡金屬螯合物與2倍摩爾數的聚丙烯酸水溶液混合，調節pH值至6，室溫下攪拌均勻，靜置至少3小時後，過濾，用水、甲醇洗滌，製得過渡金屬螯合物超分子磁性材料。
上述的2，2』-二氨基-4，4』-聯噻唑過渡金屬螯合物是2，2』-二氨基-4，4』-聯噻唑鎳螯合物，2，2』-二氨基-4，4』-聯噻唑銅螯合物或2，2』-二氨基-4，4』-聯噻唑亞鐵螯合物。
本發明的有益效果在於開拓了製備磁性材料的新方法，首先提出採用自組裝方法製備磁性材料，該方法方便且有效，製得的超分子磁性材料磁性能穩定，具有較高的磁飽和強度，磁滯損耗小，且質輕，易加工，具有很好的潛在應用前景，可望在信息材料及其吸波材料領域作出貢獻。
圖1是DABT/Ni/PAA的χT-T曲線；圖2是DABT/Ni/PAA的磁滯回線；圖3是DABT/Cu/PAA的磁滯回線；圖4是DABT/Fe/PAA的磁滯回線。
具體實施例方式
實施例12，2』-二氨基-4，4』-聯噻唑鎳螯合物(DABT/Ni)的製備方法在500ml圓底燒瓶中，準確稱取2，2』-二氨基-4，4』-聯噻唑(DABT)1.98g，加入300ml乙醇，攪拌溶解，加入硫酸鎳(NiSO4·6H2O)5.26g，在氮氣保護下，攪拌回流72小時，用丙酮沉出，抽濾得淺藍色粉狀固體，用丙酮、甲醇浸泡洗滌至濾出液無SO42-(用BaCl2試劑檢驗)，真空乾燥，產物為2，2』-二氨基-4，4』-聯噻唑鎳螯合物(DABT/Ni)，重量為4.57g。
實施例22，2』-二氨基-4，4』-聯噻唑銅螯合物(DABT/Cu)的製備方法在500ml圓底燒瓶中，準確稱取2，2』-二氨基-4，4』-聯噻唑(DABT)1.98g，加入300ml乙醇，攪拌溶解，加入硫酸銅(CuSO4·5H2O)5.00g，在氮氣保護下，攪拌回流72小時，用丙酮沉出，抽濾得藍灰色粉狀固體，用丙酮、甲醇浸泡洗滌至濾出液無SO42-(用BaCl2試劑檢驗)，真空乾燥，產物為2，2』-二氨基-4，4』-聯噻唑銅螯合物(DABT/Cu)，重量為4.89g。
實施例32，2』-二氨基-4，4』-聯噻唑亞鐵螯合物(DABT/Fe)的製備方法在500ml圓底燒瓶中，準確稱取2，2』-二氨基-4，4』-聯噻唑(DABT)1.98g，加入300ml乙醇，攪拌溶解，加入硫酸亞鐵(FeSO4·7H2O)5.56g，在氮氣保護下，攪拌回流72小時，用丙酮沉出，抽濾得淺棕綠色粉狀固體，用丙酮、甲醇浸泡洗滌至濾出液無Fe2+(用NH4SCN和H2O2試劑檢驗)，真空乾燥，產物為2，2』-二氨基-4，4』-聯噻唑亞鐵螯合物(DABT/Fe)，重量為4.93g。
實施例42，2』-二氨基-4，4』-聯噻唑鎳螯合物靜電自組裝超分子(DABT/Ni/PAA)的製備方法準確稱取0.45g的DABT/Ni溶於300ml水中，稱取0.15g聚丙烯酸(PAA)溶於200ml水中，將兩者室溫下混合於800ml燒杯中，用氫氧化鈉溶液調節pH值至6，攪拌5分鐘，靜置3小時後，過濾，用水、甲醇洗滌，製得墨綠色粉末狀的高分子軟鐵磁性材料(DABT/Ni/PAA)。
圖1的χT-T曲線表明，DABT/Ni/PAA由順磁性向鐵磁性的顯著轉變。圖2的磁滯回線表明該材料具有較高的磁飽和強度(Ms＝24.1emu/g)和很小磁滯損耗(Mr＝0.01215emu/g，Hc＝17.50e)，是典型的軟鐵磁性。
實施例52，2』-二氨基-4，4』-聯噻唑銅螯合物靜電自組裝超分子(DABT/Cu/PAA)的製備方法準確稱取0.56g的DABT/Cu溶於300ml水中，稱取0.15g聚丙烯酸(PAA)溶於300ml水中，將兩者室溫下混合於800ml燒杯中，用氫氧化鈉溶液調節pH值至6，攪拌5分鐘，靜置3小時後，過濾，用水、甲醇洗滌，製得黑色粉末狀的高分子軟鐵磁性材料(DABT/Cu/PAA)。
圖3的DABT/Cu/PAA磁滯回線表明，該材料具有較高的磁飽和強度(Ms＝5.0emu/g)和很小磁滯損耗((Mr＝0.0023emu/g，Hc＝16.90e)，是典型的軟鐵磁性。
實施例62，2』-二氨基-4，4』-聯噻唑亞鐵螯合物(DABT/Fe/PAA)的製備方法準確稱取0.55g的DABT/Fe溶於300ml水中，稱取0.15g聚丙烯酸(PAA)溶於300ml水中，將兩者室溫下混合於800ml燒杯中，用氫氧化鈉溶液調節pH值至6，攪拌5分鐘，靜置3小時後，過濾，用水、甲醇洗滌，製得暗紅色粉狀高分子軟鐵磁性材料(DABT/Fe/PAA)。
圖4的DABT/Fe/PAA磁滯回線表明，該材料具有較高的磁飽和強度(Ms＝9.1emu/g)和很小磁滯損耗(Mr＝0.5454emu/g，Hc＝376.90e)，是典型的軟鐵磁性。
權利要求
1.2，2』-二氨基-4，4』-聯噻唑過渡金屬螯合物，其特徵在於具有式1的結構 式1式中M＝Ni，Cu或Fe。
2.按權利要求1所述的2，2』-二氨基-4，4』-聯噻唑過渡金屬螯合物的製備方法，其特徵是包括以下步驟將2，2』-二氨基-4，4』-聯噻唑和2倍摩爾數的過渡金屬硫酸鹽溶於乙醇，在氮氣保護下，攪拌回流至少72小時，用丙酮沉出，沉澱物用丙酮、甲醇浸泡洗滌，真空乾燥，得到2，2』-二氨基-4，4』-聯噻唑過渡金屬螯合物。
3.按權利要求2所述的2，2』-二氨基-4，4』-聯噻唑過渡金屬螯合物的製備方法，其特徵在於所說的過渡金屬硫酸鹽是硫酸鎳、硫酸銅或硫酸亞鐵，得到的2，2』-二氨基-4，4』-聯噻唑過渡金屬螯合物為2，2』-二氨基-4，4』-聯噻唑鎳螯合物，2，2』-二氨基-4，4』-聯噻唑銅螯合物或2，2』-二氨基-4，4』-聯噻唑亞鐵螯合物。
4.2，2』-二氨基-4，4』-聯噻唑過渡金屬螯合物超分子磁性材料，其特徵在於具有式2的結構 式2式中M＝Ni，Cu或Fe，n為高分子的鏈節。
5.按權利要求4所述的2，2』-二氨基-4，4』-聯噻唑過渡金屬螯合物超分子磁性材料的製備方法，其特徵是包括以下步驟將2，2』-二氨基-4，4』-聯噻唑過渡金屬螯合物與2倍摩爾數的聚丙烯酸水溶液混合，調節pH值至6，室溫下攪拌均勻，靜置至少3小時後，過濾，用水、甲醇洗滌，製得過渡金屬螯合物超分子磁性材料。
6.按權利要求5所述的2，2』-二氨基-4，4』-聯噻唑過渡金屬螯合物超分子磁性材料的製備方法，其特徵是所說的2，2』-二氨基-4，4』-聯噻唑過渡金屬螯合物是2，2』-二氨基-4，4』-聯噻唑鎳螯合物，2，2』-二氨基-4，4』-聯噻唑銅螯合物或2，2』-二氨基-4，4』-聯噻唑亞鐵螯合物。
全文摘要
本發明涉及2，2』－二氨基－4，4』－聯噻唑過渡金屬螯合物及其超分子磁性材料與製備方法，採用自組裝方法製備，先將2，2』－二氨基－4，4』－聯噻唑與過渡金屬製備成相應的螯合物，然後，將相應的螯合物與聚丙烯酸通過靜電相互作用構築成為超分子磁性材料。本發明的聯噻唑過渡金屬螯合物超分子磁性材料製備方法新穎、方便，製得的磁性材料磁性能穩定，磁飽和強度高，磁滯損耗小，且質輕，易加工，是一類具有很好的潛在應用前景的有機軟鐵磁性材料。
文檔編號H01F1/00GK1876651SQ20061005229
公開日2006年12月13日 申請日期2006年7月4日 優先權日2006年7月4日
發明者孫維林, 林維紅, 陽俊, 沈之荃 申請人:浙江大學