二茂铁基稀土配合物型高分子磁体的合成与性能研究

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 k...