科研人员在低价稀土配位化学研究方面取得进展

日期： 2023-12-07

浏览次数: 23

来源：科学网

西安交通大学前沿院郑彦臻教授课题组通过采用大位阻脒基配体首次合成非传统二价稀土镝基与铽基配合物，发现脒基配体骨架不仅能够很好地稳定Dy(II)和Tb(II)离子，使其形成室温稳定的中性且C-Ln-C线性配合物骨架，同时在该配位构型下，配体对稀土中心施加非常强的配体场，使其产生大的磁各向异性和高的自旋翻转能垒，有效磁翻转能垒分别高达1920 K和1964 K，是目前二价单核单分子磁体的新纪录。近期，该研究成果发表在《美国化学会志》上并被选为封面文章。

稀土离子普遍稳定在正三价态Ln(III)，除了常见的传统正二价离子Sm(II)、Eu(II)和Yb(II)外，含有其他Ln(II)离子的配合物相对较少，因为它们具有较高的Ln(III)/Ln(II)还原电位，难以合成分离。通过化学家们不断努力，在过去的二十五年里，除了放射性Pm，所有正二价稀土配合物逐渐被分离出来，配体场已被证明是决定Ln(II)还原电势、热稳定性以及是否表现[Xe]4fn+1或[Xe]4fn5d1价电子构型的关键。由于部分非传统二价稀土离子具有较4f电子弥散性更强的5d轨道电子，因此相较于三价稀土，该类二价稀土配合物在分子磁性方面表现出更大的潜力，比如创纪录的高磁化率，基于稀土金属-金属键的高性能单分子磁体（SMM）行为，以及作为自旋量子比特的潜力。但目前大多数二价稀土配合物合成及研究主要集中在环戊二烯体系，并且通常在常温下表现热不稳定，与常见的有机溶剂反应而分解。

通过详细谱学、磁性、电子顺磁共振等实验表征并结合理论计算后发现该二价稀土基态为4fn5dz21电子结构，且4f与5d电子更接近于J-s耦合方式。该研究对热稳定二价稀土单分子磁体体系进一步扩展，说明配体供体性质和配位构型在决定非传统Ln(II)配合物的热稳定性和磁性质方面同样重要，为后续高稳定性非传统二价稀土配合物的合成有重要的指导意义，同时为镧系配体场，电子结构和磁性之间的关系提供新的见解。

相关论文信息：https://doi.org/10.1021/jacs.3c07978

上一篇：新能源材料超快动力学团队在稀土基钙钛矿防伪应用方面取得重要进展下一篇：《废弃离子型稀土矿山生态修复技术研发与应用》入选首批国土空间生态修复创新适用技术

Hot News / 相关推荐

广西大学物理科学与工程技术学院纳米光子学团队在Mn2+掺杂CsPbCl3纳米晶发光性能提升研究中取得系列进展

2024 - 11 - 25

点击次数: 59

来源：广西大学物理科学与工程技术学院Mn2+掺杂CsPbCl3钙钛矿纳米晶（NCs）因其大斯托克斯位移和明亮的橙红光发射，在光电器件领域展现出巨大潜力。然而，低光致发光量子产率（PL QY）和稳定性问题一直制约其应用。近期，我院纳米光子学团队研究通过稀土元素、碱土金属离子共掺杂以及后处理技术，成功提升了Mn2+掺杂CsPbCl3纳米晶的发光性能，为其在高效光电器件中的应用奠定了新基础。通过引入稀土...

西安交大电子学院科研人员在钙钛矿量子点发光二极管领域取得进展

2024 - 11 - 25

点击次数: 55

来源：西安交通大学卤化铅钙钛矿量子点（QDs），这一新型半导体材料界的璀璨明星，凭借其卓越的光致发光量子产率（PLQY）、优异的色纯度、宽广的色域调节能力以及出色的溶液加工性，正在薄膜光电器件领域大放异彩。在钙钛矿QDs的研究与应用中，表面配体对于QDs的PLQY、稳定性和载流子传输性能起着至关重要的作用。因此，在开发高性能钙钛矿QDs和制备高效的量子点发光二极管（QLEDs）的过程中，合理地选择...

协会陪同会员单位赴工美协会交流

2024 - 11 - 22

点击次数: 105

2024年11月21日下午，市稀土协会秘书长吴建思、副秘书长崔中倪，会员单位上海科炎光电技术有限公司总经理郑岩等一行，拜访了上海工艺美术行业协会会长耿鸿民，秘书长朱建中。本次交流一是看望协会老领导，耿鸿民名誉会长，二是通过交流寻找稀土材料和工艺美术的结合点，促进两个行业的跨界融合发展。在交流过程中，大家就稀土发光、激光等在工艺美术领域的应用进行了深入探讨，对未来的艺术家应该也是材料学专家表示一致赞...

协会陪同会员单位赴工美协会交流

2024 - 11 - 22

点击次数: 110