高分子化学与物理专业优秀论文高分子化学与物理专业优秀论文 新型层层自组装有机薄膜型金属新型层层自组装有机薄膜型金属配合物的制备与磁性能研究配合物的制备与磁性能研究关键词：超分子自组装关键词：超分子自组装 有机薄膜有机薄膜 金属配合物金属配合物 磁性能磁性能 合成表征合成表征 磁饱和强度磁饱和强度摘要：本论文利用超分子自组装方法设计合成了有序性的超分子粉末型和层层 组装薄膜型金属配合物。对它们的磁性能进行了研究，并进一步探索了配合物 结构及其内部金属离子有序性与磁性能的关系，为制备具有较强铁磁性的有机 材料提供一种新的方法。 论文的主要工作是制备了联噻唑环、吡啶环、邻菲 咯啉环三种不同类型的超分子粉末型和多层薄膜型金属配合物。超分子粉末在 溶液中制得，多层膜则是以高密度聚乙烯 HDPE 为基底以配位相互作用为主要推 动力经层层自组装得到通过 FTIR、1HNMR、UVvis、AFM、元素分析等测 试方法对单体、聚合物、超分子粉末以及多层膜进行了表征，采用 EDTA 络合滴 定和等离子体发射光谱仪测定了超分子粉末及多层膜中的金属含量。 磁性能 测试结果表明，对于联噻唑类的配合物，经两种不同的方法制得的超分子粉末 及多层膜虽然具有类似的组分及内部结构，其磁性能却完全不同在超分子粉 末型配合物中，除 DABT/PAA_Cu2+和 DABTFe2+/PAA 是亚铁磁体外，其余均为 较好的铁磁体。联噻唑类薄膜型配合物均显示很好的铁磁性，其磁滞回线表现 为典型的 S 形，对于含 Cu2+的薄膜， （DABT/Cu2+/PAA）152 和（PAA/DABT） 202Cu2+不仅具有比相应超分子粉末型配合物高 24 倍的相对磁饱和强度 （Ms） ，其顺磁居里外斯温度（）的增大幅度也超过 5 倍。更突出的是，膜 （PAA/DABT）202Ni2+的相对磁饱和强度可以达到 373emu/g，膜 （DABT/Nj2+/PAA）152 的顺磁居里外斯温度可以达到 242K。 对于含吡 啶环的超分子粉末型配合物，除含对位吡啶环类的（PSSCu/P4MAAP）powder 为 亚铁磁体外，其余均显示铁磁性，并且间位吡啶环类表现出较好的铁磁性，能 够在较高的温度就进入磁有序状态。四种含吡啶环组装膜都显示出较强的铁磁 性，它们的特征温度（包括进入磁有序状态的温度、磁相达到饱和的温度以及 从顺磁性向铁磁性转换的温度）都高于超分子粉末型配合物。其中，膜 （PSSCu/P3MAAP）202 具有最高的顺磁居里外斯温度 212K，而膜 （PSSNi/P4MAAP）202 具有最高的相对磁饱和强度 879emu/g。 着重研究 了含有邻菲咯啉环的多层膜体系的磁性能随着组装层数的增加，膜的顺磁居 里外斯温度显示出不断增大的趋势；磁滞回线的 S 形越来越明显，相对磁饱 和强度的值也越来越大。随着耦合作用的不断增强，膜的表观磁性能经历了抗 磁性、温控磁转换到铁磁性的变化。不论是含 Cu2+或 Ni2+，多层膜 （PSSCu/PMPMA）202 和（PSSNi/PMPMA）202 都具有比相应超分子粉末型配 合物较高的顺磁居里外斯温度和较高的相对磁饱和强度。 本文研究还发现， 含有 P3MAAP、P4MAAP 及 PMAMP 的超分子粉末型或薄膜型配合物的相对磁饱和强 度要小于含有 DABT 的相应超分子粉末型或薄膜。主要是因为与含有小分子组分 DABT 的体系相比，前面两类体系所用到的组分 PSS、P3MAAP、P4MAAP 及 PMAMP 都是分子量相对较高的聚合物，这便使得物质的质量有很大增加，从而引起相 对磁饱和强度的值下降。正文内容正文内容本论文利用超分子自组装方法设计合成了有序性的超分子粉末型和层层组 装薄膜型金属配合物。对它们的磁性能进行了研究，并进一步探索了配合物结 构及其内部金属离子有序性与磁性能的关系，为制备具有较强铁磁性的有机材 料提供一种新的方法。 论文的主要工作是制备了联噻唑环、吡啶环、邻菲咯 啉环三种不同类型的超分子粉末型和多层薄膜型金属配合物。超分子粉末在溶 液中制得，多层膜则是以高密度聚乙烯 HDPE 为基底以配位相互作用为主要推动 力经层层自组装得到通过 FTIR、1HNMR、UVvis、AFM、元素分析等测试 方法对单体、聚合物、超分子粉末以及多层膜进行了表征，采用 EDTA 络合滴定 和等离子体发射光谱仪测定了超分子粉末及多层膜中的金属含量。 磁性能测 试结果表明，对于联噻唑类的配合物，经两种不同的方法制得的超分子粉末及 多层膜虽然具有类似的组分及内部结构，其磁性能却完全不同在超分子粉末 型配合物中，除 DABT/PAA_Cu2+和 DABTFe2+/PAA 是亚铁磁体外，其余均为较 好的铁磁体。联噻唑类薄膜型配合物均显示很好的铁磁性，其磁滞回线表现为 典型的 S 形，对于含 Cu2+的薄膜， （DABT/Cu2+/PAA）152 和（PAA/DABT） 202Cu2+不仅具有比相应超分子粉末型配合物高 24 倍的相对磁饱和强度 （Ms） ，其顺磁居里外斯温度（）的增大幅度也超过 5 倍。更突出的是，膜 （PAA/DABT）202Ni2+的相对磁饱和强度可以达到 373emu/g，膜 （DABT/Nj2+/PAA）152 的顺磁居里外斯温度可以达到 242K。 对于含吡 啶环的超分子粉末型配合物，除含对位吡啶环类的（PSSCu/P4MAAP）powder 为 亚铁磁体外，其余均显示铁磁性，并且间位吡啶环类表现出较好的铁磁性，能 够在较高的温度就进入磁有序状态。四种含吡啶环组装膜都显示出较强的铁磁 性，它们的特征温度（包括进入磁有序状态的温度、磁相达到饱和的温度以及 从顺磁性向铁磁性转换的温度）都高于超分子粉末型配合物。其中，膜 （PSSCu/P3MAAP）202 具有最高的顺磁居里外斯温度 212K，而膜 （PSSNi/P4MAAP）202 具有最高的相对磁饱和强度 879emu/g。 着重研究 了含有邻菲咯啉环的多层膜体系的磁性能随着组装层数的增加，膜的顺磁居 里外斯温度显示出不断增大的趋势；磁滞回线的 S 形越来越明显，相对磁饱 和强度的值也越来越大。随着耦合作用的不断增强，膜的表观磁性能经历了抗 磁性、温控磁转换到铁磁性的变化。不论是含 Cu2+或 Ni2+，多层膜 （PSSCu/PMPMA）202 和（PSSNi/PMPMA）202 都具有比相应超分子粉末型配 合物较高的顺磁居里外斯温度和较高的相对磁饱和强度。 本文研究还发现， 含有 P3MAAP、P4MAAP 及 PMAMP 的超分子粉末型或薄膜型配合物的相对磁饱和强 度要小于含有 DABT 的相应超分子粉末型或薄膜。主要是因为与含有小分子组分 DABT 的体系相比，前面两类体系所用到的组分 PSS、P3MAAP、P4MAAP 及 PMAMP 都是分子量相对较高的聚合物，这便使得物质的质量有很大增加，从而引起相 对磁饱和强度的值下降。 本论文利用超分子自组装方法设计合成了有序性的超分子粉末型和层层组装薄 膜型金属配合物。对它们的磁性能进行了研究，并进一步探索了配合物结构及 其内部金属离子有序性与磁性能的关系，为制备具有较强铁磁性的有机材料提 供一种新的方法。 论文的主要工作是制备了联噻唑环、吡啶环、邻菲咯啉环 三种不同类型的超分子粉末型和多层薄膜型金属配合物。超分子粉末在溶液中 制得，多层膜则是以高密度聚乙烯 HDPE 为基底以配位相互作用为主要推动力经层层自组装得到通过 FTIR、1HNMR、UVvis、AFM、元素分析等测试方法 对单体、聚合物、超分子粉末以及多层膜进行了表征，采用 EDTA 络合滴定和等 离子体发射光谱仪测定了超分子粉末及多层膜中的金属含量。 磁性能测试结 果表明，对于联噻唑类的配合物，经两种不同的方法制得的超分子粉末及多层 膜虽然具有类似的组分及内部结构，其磁性能却完全不同在超分子粉末型配 合物中，除 DABT/PAA_Cu2+和 DABTFe2+/PAA 是亚铁磁体外，其余均为较好的 铁磁体。联噻唑类薄膜型配合物均显示很好的铁磁性，其磁滞回线表现为典型 的 S 形，对于含 Cu2+的薄膜， （DABT/Cu2+/PAA）152 和（PAA/DABT）202 Cu2+不仅具有比相应超分子粉末型配合物高 24 倍的相对磁饱和强度（Ms） ， 其顺磁居里外斯温度（）的增大幅度也超过 5 倍。更突出的是，膜 （PAA/DABT）202Ni2+的相对磁饱和强度可以达到 373emu/g，膜 （DABT/Nj2+/PAA）152 的顺磁居里外斯温度可以达到 242K。 对于含吡 啶环的超分子粉末型配合物，除含对位吡啶环类的（PSSCu/P4MAAP）powder 为 亚铁磁体外，其余均显示铁磁性，并且间位吡啶环类表现出较好的铁磁性，能 够在较高的温度就进入磁有序状态。四种含吡啶环组装膜都显示出较强的铁磁 性，它们的特征温度（包括进入磁有序状态的温度、磁相达到饱和的温度以及 从顺磁性向铁磁性转换的温度）都高于超分子粉末型配合物。其中，膜 （PSSCu/P3MAAP）202 具有最高的顺磁居里外斯温度 212K，而膜 （PSSNi/P4MAAP）202 具有最高的相对磁饱和强度 879emu/g。 着重研究 了含有邻菲咯啉环的多层膜体系的磁性能随着组装层数的增加，膜的顺磁居 里外斯温度显示出不断增大的趋势；磁滞回线的 S 形越来越明显，相对磁饱 和强度的值也越来越大。随着耦合作用的不断增强，膜的表观磁性能经历了抗 磁性、温控磁转换到铁磁性的变化。不论是含 Cu2+或 Ni2+，多层膜 （PSSCu/PMPMA）202 和（PSSNi/PMPMA）202 都具有比相应超分子粉末型配 合物较高的顺磁居里外斯温度和较高的相对磁饱和强度。 本文研究还发现， 含有 P3MAAP、P4MAAP 及 PMAMP 的超分子粉末型或薄膜型配合物的相对磁饱和强 度要小于含有 DABT 的相应超分子粉末型或薄膜。主要是因为与含有小分子组分 DABT 的体系相比，前面两类体系所用到的组分 PSS、P3MAAP、P4MAAP 及 PMAMP 都是分子量相对较高的聚合物，这便使得物质的质量有很大增加，从而引起相 对磁饱和强度的值下降。 本论文利用超分子自组装方法设计合成了有序性的超分子粉末型和层层组装薄 膜型金属配合物。对它们的磁性能进行了研究，并进一步探索了配合物结构及 其内部金属离子有序性与磁性能的关系，为制备具有较强铁磁性的有机材料提 供一种新的方法。 论文的主要工作是制备了联噻唑环、吡啶环、邻菲咯啉环 三种不同类型的超分子粉末型和多层薄膜型金属配合物。超分子粉末在溶液中 制得，多层膜则是以高密度聚乙烯 HDPE 为基底以配位相互作用为主要推动力经 层层自组装得到通过 FTIR、1HNMR、UVvis、AFM、元素分析等测试方法 对单体、聚合物、超分子粉末以及多层膜进行了表征，采用 EDTA 络合滴定和等 离子体发射光谱仪测定了超分子粉末及多层膜中的金属含量。 磁性能测试结 果表明，对于联噻唑类的配合物，经两种不同的方法制得的超分子粉末及多层 膜虽然具有类似的组分及内部结构，其磁性能却完全不同在超分子粉末型配 合物中，除 DABT/PAA_Cu2+和 DABTFe2+/PAA 是亚铁磁体外，其余均为较好的 铁磁体。联噻唑类薄膜型配合物均显示很好的铁磁性，其磁滞回线表现为典型 的 S 形，对于含 Cu2+的薄膜， （DABT/Cu2+/PAA）152 和（PAA/DABT）202Cu2+不仅具有比相应超分子粉末型配合物高 24 倍的相对磁饱和强度（Ms） ， 其顺磁居里外斯温度（）的增大幅度也超过 5 倍。更突出的是，膜 （