磁性物质吸附重金属的原理

1. 磁性物质吸附重金属的原理

磁性金属-有机骨架 (magnetic metal-organic frameworks,MMOFs)是指金属离子与有机官能团通过共价键或离子-共价键相互连接，共同构筑的长程有序晶态结构。这类MOF材料因在催化、储氢和光学元件等方面具有潜在的应用价值而受到广泛关注，是近十年来化学和材料科学领域的一个研究热点。最近几年，金属-有机骨架材料的磁性和电学性质开始引起人们的兴趣，人们先后在一些金属-有机骨架材料中发现了新型有机磁体、有机铁电体和多铁体等。近期，中科院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室（筹）磁学国家重点实验室孙阳研究组在金属-有机骨架材料的磁性研究方面取得了新进展，发现一种铁基金属-有机骨架材料在低温下表现出磁化强度共振量子隧穿行为。

磁化强度量子隧穿（quantum tunneling of magnetization）是一种宏观量子效应。1996年，美国和意大利科学家分别在一些单分子磁体（如Mn12）中观察到磁化强度共振量子隧穿，表现为宏观磁化强度随外加磁场出现规则的台阶跳变。利用磁化强度量子隧穿可以构建固态量子比特，用于量子信息与量子计算。最近，孙阳研究组的硕士研究生田英与磁学实验室王守国副研究员、韩秀峰研究员等合作，利用溶剂热反应法制备出一种钙钛矿结构的金属-有机骨架材料[(CH3)2NH2]Fe(HCOO)3单晶样品。对其磁性研究表明，该体系具有两个磁相变，在18.5K发生一个顺磁-倾斜反铁磁相变，在9K以下发生一个磁阻塞（blocking）转变。在磁阻塞温度以下，其沿易磁化轴方向的磁化曲线开始出现回滞。在2K时，磁化曲线表现出台阶状的磁滞回线。同时，交流磁化率的虚部在低温下也出现一个频率依赖的峰。这些行为都是单分子/单离子磁化强度共振量子隧穿的典型特征。上述实验结果表明金属-有机骨架材料[(CH3)2NH2]Fe(HCOO)3存在本征的磁性相分离——同时存在长程关联的反铁磁有序和孤立的单离子量子磁体。为了理解这一奇特磁性质，孙阳等提出了一个氢键依赖的远距离超交换作用（long-distance superexchange）模型。在传统的安德森超交换作用理论中，交换作用的强度依赖于交换路径（exchange path）的几何因子，可以定性地由Goodenough-Kanamori规则来确定。在金属-有机骨架中，当两个磁性离子通过一个有机链发生远距离超交换作用时，其交换路径会受到有机链周围氢键的影响。当有机链上形成的氢键足够强时，超交换作用可能会被大大抑制，导致孤立的单离子量子磁体的产生。

2. 金属有机骨架材料不活化会导致聚集吗

金属有机骨架材料（MOFs）是近十年来发展迅速的一种配位聚合物，具有三维的孔结构，一般以金属离子为连接点，有机配体位支撑构成空间3D延伸，系沸石和碳纳米管之外的又一类重要的新型多孔材料，在催化，储能和分离中都有广泛应用，目前，大多数研究人员致力于氢气储存的实验和理论研究
磁性金属-有机骨架 (magnetic metal-organic frameworks,MMOFs)是指金属离子与有机官能团通过共价键或离子-共价键相互连接，共同构筑的长程有序晶态结构。这类MOF材料因在催化、储氢和光学元件等方面具有潜在的应用价值而受到广泛关注，是近十年来化学和材料科学领域的一个研究热点。最近几年，金属-有机骨架材料的磁性和电学性质开始引起人们的兴趣，人们先后在一些金属-有机骨架材料中发现了新型有机磁体、有机铁电体和多铁体等。近期，中科院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室（筹）磁学国家重点实验室孙阳研究组在金属-有机骨架材料的磁性研究方面取得了新进展，发现一种铁基金属-有机骨架材料在低温下表现出磁化强度共振量子隧穿行为。

3. 磁性暂留原理 magnetic stand

磁性金属-有机骨架 (magnetic metal-organic frameworks,MMOFs)是指金属离子与有机官能团通过共价键或离子-共价键相互连接，共同构筑的长程有序晶态结构。这类MOF材料因在催化、储氢和光学元件等方面具有潜在的应用价值而受到广泛关注，是近十年来化学和材料科学领域的一个研究热点。最近几年，金属-有机骨架材料的磁性和电学性质开始引起人们的兴趣，人们先后在一些金属-有机骨架材料中发现了新型有机磁体、有机铁电体和多铁体等。近期，中科院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室（筹）磁学国家重点实验室孙阳研究组在金属-有机骨架材料的磁性研究方面取得了新进展，发现一种铁基金属-有机骨架材料在低温下表现出磁化强度共振量子隧穿行为。 磁化强度量子隧穿（quantum tunneling of magnetization）是一种宏观量子效应。1996年，美国和意大利科学家分别在一些单分子磁体（如Mn12）中观察到磁化强度共振量子隧穿，表现为宏观磁化强度随外加磁场出现规则的台阶跳变。利用磁化强度量子隧穿可以构建固态量子比特，用于量子信息与量子计算。最近，孙阳研究组的硕士研究生田英与磁学实验室王守国副研究员、韩秀峰研究员等合作，利用溶剂热反应法制备出一种钙钛矿结构的金属-有...

4. MOF吸附剂是什么

金属有机骨架材料，一种可具有超高比表面，吸附量的材料

5. 求助磁性四氧化三铁材料吸附铜及其他重金属的综述

磁性材料从材质和结构上讲，分为金属及合金磁性材料和铁氧体磁性材料两大类，铁氧体磁性材料又分为多晶结构和单晶结构材料。

从应用功能上讲，磁性材料分为：永磁材料、软磁材料、磁记录-矩磁材料、旋磁材料等等种类。软磁材料、永磁材料、磁记录-矩磁材料中既有金属材料又有铁氧体材料；而旋磁材料和高频软磁材料就只能是铁氧体材料了，因为金属在高频和微波频率下将产生巨大的涡流效应，导致金属磁性材料无法使用，而铁氧体的电阻率非常高，将有效的克服这一问题、得到广泛应用。

磁性材料从形态上讲。包括粉体材料、液体材料、块体材料、薄膜材料等。磁性材料的应用很广泛，可用于电声、电信、电表、电机中，还可作记忆元件、微波元件等。可用于记录语言、音乐、图像信息的磁带、计算机的磁性存储设备、乘客乘车的凭证和票价结算的磁性卡等。

1.永磁材料

一经外磁场磁化以后，即使在相当大的反向磁场作用下，仍能保持一部或大部原磁化方向的磁性。对这类材料的要求是剩余磁感应强度Br高，抗退磁能力强，磁能积(BH)大。相对于软磁材料而言，它亦称为硬磁材料。永磁材料有合金、铁氧体和金属间化合物三类。①合金类：包括铸造、烧结和可加工合金。铸造合金的主要品种有：AlNi(Co)、FeCr(Co)、FeCrMo、FeAlC、FeCo(V)(W)；烧结合金有：Re-Co(Re代表稀土元素)、Re-Fe以及AlNi(Co)、FeCrCo等；可加工合金有：FeCrCo、PtCo、MnAlC、CuNiFe和AlMnAg等，后两种中BHC较低者亦称半永磁材料。②铁氧体类：主要成分为MO·6Fe203，M代表Ba、Sr、Pb或SrCa、LaCa等复合组分。③金属间化合物类：主要以MnBi为代表。根据使用的需要，永磁材料可有不同的结构和形态。有些材料还有各向同性和各向异性之别。

2.软磁材料

它的功能主要是导磁、电磁能量的转换与传输。因此，对这类材料要求有较高的磁导率和磁感应强度，同时磁滞回线的面积或磁损耗要小。与永磁材料相反，其Br和BHC越小越好，但饱和磁感应强度Bs则越大越好。软磁材料大体上可分为四类。①合金薄带或薄片：FeNi(Mo)、FeSi、FeAl等。②非晶态合金薄带：Fe基、C0基、FeNi基或FeNiCo基等配以适当的si、B、P和其他掺杂元素，又称磁性玻璃。③磁介质(铁粉芯)：FeNi(Mo)、FeSiAl、羰基铁和铁氧体等粉料，经电绝缘介质包覆和粘合后按要求压制成形。④铁氧体：包括尖晶石型——MO·Fe203(M代表NiZn、MnZn、MgZn、Lil/2Fe1/2Zn、CaZn等)，磁铅石型——Ba3Me2Fe24041(Me代表Co、Ni、Mg、Zn、Cu及其复合组分)。

3.矩磁材料和磁记录材料

主要用作信息记录、无接点开关、逻辑操作和信息放大。这种材料的特点是磁滞回线呈矩形。旋磁材料具有独特的微波磁性，如导磁率的张量特性、法拉第旋转、共振吸收、场移、相移、双折射和自旋波等效应。据此设计的器件主要用作微波能量的传输和转换，常用的有隔离器、环行器、滤波器、衰减器、相移器、词制器、开关、限幅器及延迟线等，还有尚在发展。

磁性材料的应用[3]
1.磁性材料在传统工业中的应用

其实我们的生活中处处都可见磁性材料，有时你遇到它或许会不知道那是什么东西，就像生活中的Fe_30_4一样，生活中随处可见的铁锈，但是你却不知道其实它就是一种天然的磁石。在我们传统的工业生产中，磁性材料的应用也是十分广泛的，甚至是随处可见。就像发电时要用到的发电机、输电时要用到的变压器、汽车的电动机、还有平时我们打电话要用的电话机等等。这些都是日常生活中我们常见的东西，它们的制造都离不开磁性材料，可见我们传统的工业制造也是离不开磁性材料的。由于众多的器件设备都要用到线圈结构，因此没有磁性材料我们将无法实现现代生活的电气化，我们的生活也会缺少很多的乐趣。可见磁性材料对传统工业的重要性。

2.磁性材料在生物医学中的应用

早在2000多年的前，磁性材料就应用于医学界，各国均有利用磁石作为内服和外用药物的记录。据我国著名药物学家李时珍所著《本草纲目》一书记载，磁石的性能为：辛、寒、无毒，同时书中列举了磁石的十余种应用，并附有处方和用法。

其实，现在非常多的医学设备也都是由磁性材料制造的，如在医学上我们通过观察核磁共振的现象来诊断人体异常的组织，从而可以诊断疾病。这是我们比较熟悉的一项技术。它主要是因为原子核本身带正电荷，并且能进行无序的自由旋转运动。将原子核放置于外加磁场时，原子核的运动开始趋向于有序性。自旋系统的磁化的矢量从零开始增加，当系统达到稳定时，磁化强度达到一个稳定的值。如果此时原子核的自旋系统受到外力干扰，即可引起共振效应。