[发明专利]一种有机手性铁磁纳米晶体的制备方法

说明书

本发明涉及一种有机手性铁磁纳米晶体的制备方法，包括步骤如下：将Fe‑TPPS的甲醇溶液与S‑DAC的氯仿溶液或R‑DAC的氯仿溶液混合，搅拌反应，即得右手手性的Fe‑TPPS有机铁磁纳米晶体或左手手性的Fe‑TPPS有机铁磁纳米晶体。当Fe‑TPPS与手性诱导因子DAC的摩尔比为1：2，Fe‑TPPS的甲醇溶液与DAC的氯仿溶液体积比为1：8时，圆二色信号最强，手性结构最好。该方法制备的有机铁磁纳米晶体具有可观大小的磁矩，是研究有机材料磁光耦合效应的合适载体。

技术领域

本发明提供了一种有机手性铁磁纳米晶体的制备方法，属于晶体生长技术领域

背景技术

手性是自然界中广泛存在的一种基本属性，如果一个物质本身不能与其镜像重合，则称该物质具有手性。与其他材料相比，手性材料具有一些特殊的光学性质，如旋光性、圆二色性、圆偏振发光等。这些性质在光探测器、3D成像等领域具有广阔的应用前景。另一方面，随着自旋电子学的发展，有机材料中的自旋现象也逐渐受到人们的关注，例如手性诱导的自旋选择效应。该效应指手性材料对传输电子自旋的选择性，不同自旋取向的电子通过手性材料的速度不同。目前，已经基于该效应制备了自旋过滤器件。

另一方面，随着自旋电子学向有机材料交叉融合，合成有机磁性材料已成为发展有机自旋电子学的重要环节。目前，已经在金属有机化合物、聚合物和电荷转移复合物等体系中实现了有机铁磁性，但这些体系中的磁矩相比无机磁体而言较小，对于其应用具有诸多限制。手性有机铁磁体晶体内光相关的物理效应正处于研究起步阶段，其背后蕴藏着大量的基础物理信息以及器件设计理念。此外，CN106582543A公开了一种手性MOF磁性石墨烯功能材料，是利用磁性石墨烯和手性MOF一锅煮的常压原位合成方法进行合成。该方法将铁磁性材料包覆在石墨烯中得到。然而，目前，具有手性对映体差异的有机手性磁铁未见报道。

发明内容

针对现有技术的不足，尤其是目前在金属有机化合物、聚合物和电荷转移复合物等体系中制备的有机铁磁晶体的磁矩相比无机磁体而言较小，对于其应用具有诸多限制的不足。本发明提供了一种基于Fe-TPPS的手性有机铁磁纳米晶体的制备方法。该右手手性的Fe-TPPS铁磁纳米晶体具有较大的磁矩。

术语说明：

Fe-TPPS：Fe(III)四(4-磺酰基苯基)卟啉氯化物，可市购，也可按现有技术制备得到。

S-DAC：(1S，2S)-(+)-1,2-二氨基环己烷，可市购，也可按现有技术制备得到。

R-DAC：(1R，2R)-(-)-1,2-二氨基环己烷，可市购，也可按现有技术制备得到。

本发明的技术方案：

基于Fe-TPPS的手性有机铁磁纳米晶体的制备方法，包括步骤如下：

将Fe-TPPS的甲醇溶液与S-DAC的氯仿溶液或R-DAC的氯仿溶液混合，搅拌反应，即得右手手性的Fe-TPPS有机铁磁纳米晶体或左手手性的Fe-TPPS有机铁磁纳米晶体。

根据本发明，优选的，Fe-TPPS的甲醇溶液的浓度为1～3×10^-6mol/L，进一步优选2×10^-6mol/L。

根据本发明，优选的，S-DAC的氯仿溶液的浓度为2.5～10×10^-7mol/L，进一步优选5×10^-7mol/L。

根据本发明，优选的，R-DAC的氯仿溶液的浓度为2.5～10×10^-7mol/L，进一步优选5×10^-7mol/L。

根据本发明，优选的，Fe-TPPS的甲醇溶液与S-DAC的氯仿溶液或R-DAC的氯仿溶液混合的体积比为1：6～1：12，进一步优选1：8。