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锰及其混金属构筑的无钆大磁热效应MOFs材料的设计合成与构效关系研究
结题报告
批准号:
21503230
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
21.0 万元
负责人:
田崇斌
学科分类:
B0305.结构化学
结题年份:
2018
批准年份:
2015
项目状态:
已结题
项目参与者:
冯亚南、李启彭、韩云虎、邹述志、王剑、吴嘉韡、周忠源
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中文摘要
磁热效应材料在现代低温工程及国防工业有着举足轻重的作用。磁热效应金属有机框架材料因其结构易于调控,热稳定高和化学稳定性好,成为了新的研究热点。而磁热效应锰及其混金属基有机框架材料除了具有上述特征外,还具有其它含钆磁热效应材料无法比拟的更经济实惠的优点。本项目旨在设计合成无钆大磁热效应、高热稳定性、好化学稳定性和经济实惠的锰及锰-碱金属/碱土金属混金属有机框架材料。通过对配体桥联模式的调控及异金属的引入,考察金属之间磁传递的途径、非磁性金属对磁热效应等性质的影响,进而研究其构效关系。本项目的实施将拓展低温磁热效应材料的类型,加深人们对低温磁热材料结构和性能构效关系的了解,为寻找有实际应用价值的低温磁热效应材料做出一定的贡献。
英文摘要
Magnetocaloric effect (MCE) materials have a pivotal role in modern cryogenic engineering and defense industry. MCE Metal-organic framework materials (MOFs) become a new research hotspot, due to their tunable structures, high thermal stability and good chemical stability. Additionally, they are more economical and practical than other Gd-based MCE materials. The aim of this project is to design and synthesis large MCE MOFs materials based on manganese and those mixed with other metals such as alkali or alkaline earth metals with high thermal stability and good chemical stability. The effect of nonmagnetic metals and the magnetic pathway mediated by different bridging mode of the organic ligands between the metal ions on the MCE will be also investigated. This work is helpful for understanding the structure-MCE relationship of these materials and make some contributions for seeking new low-temperature MCE materials with potential application.
磁热效应金属有机框架(MOFs)材料具有迷人的结构多样性以及结构易于修饰性,因此设计合成新颖的大磁热效应金属有机框架材料是当前磁热效应材料研究的一个新热点。本项目采用水热法和溶剂热法,利用过渡金属的Mn(II)盐与羧酸配体反应,合成了数个MOFs材料,研究了它们的热稳定性、磁热效应等性能。发现引入抗磁性的碱金属或者苯环作为磁阻断器,是一种获得过渡金属Mn(II)基大磁热效应MOFs材料比较好的策略,从而减小了设计合成过渡金属Mn(II)基大磁热效应MOFs材料的盲目性。同时也探索了异金属Ni(II)/Gd(III)以及Gd(III)簇构筑的MOFs材料的磁热效应。项目执行三年来,对合成新型大磁热效应MOFs材料做了有益的探索,并取得了一些有价值的研究成果。项目部分成果共发表SCI收录的论文8篇,其中7篇响应因子大于3,申请国内发明专利1项,协助导师培养了2名博士和2名硕士。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Synthesis, structure and luminescence properties of two Cd(II)/M(I) (M = K, Rb) interpenetrated heterometallic frameworks based on giant double-walled cages
两种基于巨型双壁笼的Cd(II)/M(I) (M = K, Rb)互穿异金属骨架的合成、结构及发光性能
DOI:10.1039/c7ce00803a
发表时间:2017-07
期刊:CRYSTENGCOMM
影响因子:3.1
作者:Xu Xiaowu;Tian Chongbin;Du Shaowu
通讯作者:Du Shaowu
Magnetic Tuning of an Anionic Co-II-MOF through Deionization of the Framework: Spin-Canting, Spin-Flop, and Easy-Plane Magnetic Anisotropy
通过框架去离子化阴离子 Co-II-MOF 的磁调谐:自旋倾斜、自旋翻转和 Easy-Plane 磁各向异性
DOI:10.1002/chem.201604809
发表时间:2016
期刊:Chemistry - A European Journal
影响因子:--
作者:Tian chong-bin;Han Yun-hu;He Zhang-Zhen;Du Shao-Wu
通讯作者:Du Shao-Wu
A Multifunctional Nanocage-based MOF with Tri- and Tetranuclear Zinc Cluster Secondary Building Units.
具有三核和四核锌簇二级结构单元的多功能纳米笼基 MOF
DOI:10.1038/s41598-018-21382-1
发表时间:2018-02-15
期刊:Scientific reports
影响因子:4.6
作者:Zhou Z;Xing X;Tian C;Wei W;Li D;Hu F;Du S
通讯作者:Du S
A novel alb metalloring organic framework with a{Ni12Gd24} cage exhibiting a significant magnetocaloric effect
一种具有显着磁热效应的{Ni12Gd24}笼的新型白化金属有机骨架
DOI:10.1039/c7dt02358h
发表时间:2017
期刊:Dalton Transactions
影响因子:4
作者:Feng Ya-Nan;Tian Chong-Bin;Du Shao-Wu
通讯作者:Du Shao-Wu
DOI:10.1039/c8an01606b
发表时间:2018-11
期刊:The Analyst
影响因子:--
作者:Wei Wei-Wei;Jian Wang;C. Tian;S. Du;Kechen Wu
通讯作者:Wei Wei-Wei;Jian Wang;C. Tian;S. Du;Kechen Wu
光响应型多核稀土配位超分子笼的配位导向自组装合成与磁性能调控探索
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