多孔磁体甲酸盐[M3(HCOO)6]研究.pdfVIP

维普资讯 第24卷第2期 分 子 科 学 ‘学 报 Vo1．24No．2 2O08年4月 JOURNAL OF MOLECUIAR SCIENCE April2O08 [文章编号]1000-9035(2008)02．0075．12 多孔磁体 甲酸盐[M3(HCOO)6] (M：Mn2+，Fe2+，Co ，Ni ，Fe2+／Zn2+)的研究 王 哲 明 (北京大学化学与分子工程学院，北京 100871) [摘 要] 综述了近年来我们在多孔磁体 甲酸盐系列[M3(Hcoo)6](M=Mn2，Fe2，Co：， Ni ，Fe ／Zn2)获得的研究结果．这些多孔磁体可以在常温下用温和的溶液化学方法制备获 得，它们的结构是以MM4四面体为节点的金刚石多孔骨架，呈现了很好的热稳定性、多孔性、 广谱的客体包合性能和稳定性．由于客体的包合对多孔磁性骨架的结构参数产生影响以及客 体和骨架之间的弱氢键相互作用，这些多孔磁体表现了丰富的和客体调控的磁性质 ．混合金属 的多孔磁体[FeZn3．(HCOO)6]表现了随着Zn2的含量增加而发生的由三维磁有序到自旋玻 璃、再到超顺磁体、最后到顺磁体的渐次转变． [关键词] 多孔磁体；甲酸盐；金刚石骨架；客体包合 [中图分类号] O641 [学科代码】 150·15 [文献标识码】 A 0 引言 多功能材料是兼具两种或两种以上功能或性质的固体(晶体)材料．多种功能或性质的共存以及它 们之间可能具有的相互作用和影响，会导致新的物理性质和现象的发现，或开发出新的功能和器件．因 此，多功能固体材料的研究已成为化学、物理学、材料科学的重要前沿领域，近年来备受人们关注 【¨．在 这方面，分子固体材料所具有的易于设计(基于配位化学、超分子化学和晶体工程)、易于进行化学和物 理性质方面的调控(可以选择不同性质的分子构筑块，buildingblocks)、易于制备和加工(制备条件温和 如常温、溶液方法等)的优点 ]，特别适合于构建多功能分子固体．和磁性相关的多功能分子固体有磁性 导体和超导体 引【、光致磁体[、手性磁体[、铁电性分子磁体[]等等．多孔磁体(porousmagnets)是其中重 要的一类L1．与大多数复合了多种物理性质或功能(光、电、磁性等)的多功能材料不同，多孔磁体首先是 磁性同材料的化学性质之一即多孔性的复合．多孔性使客体交换和包合成为可能，进而产生由客体的化 学物理性质与多孔磁性骨架的相互作用和影响，导致多功能性． 多孔磁体的研究起源于近十余年来多孑L配位聚合物骨架(PMOF：PorousMeta1．OrganicFramework)研 究的发展L8J．同已得到广泛研究和应用的分子筛类材料一样，PMOF在气体存储、客体的选择性吸附和 包合、催化等方面都具有潜在的应用价值．但是，与分子筛类材料相比较，PMOF还具有以下优点：(1)很 收稿 日期：2008-O2．17 基金项 目：国家自然科学基金资助项 目20221101． 联系人简介：王哲明(1962．)，男，博士，教授，主要从事无机化学和材料化学研究。 E-maihmra@pku．edu．cn 维普资讯 76 分 子 科 学 学报 第24卷 容易通过配位化学的方法获得；(2)可以选择不同的分子构筑块(金属离子、配体、抗衡离子以及模板等) 进行预先设计；(3)PMOF中的微孔或纳米尺度空间的排列、形状、大小和性质具有几乎无限的可能性； (4)PMOF骨架的柔性和稳定性允许客体的交换和包合；(5)最重要的优越之处是分子筛基本上没有光、 电或磁活性，而PMOF骨架中的过渡金属离子的光、电、磁性质与功能性客体之间可能发生化学的、光 的、电的、或磁的耦合，这些相互作用将可