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本发明公开了一种十六核锰簇合物及其合成方法和应用。该簇合物的化学式为:[MnⅡ4MnⅢ12(L)6(μ3‑O)4(H2O)6(Py)6]·H2O,L表示N,N’‑二(水杨酰基)‑(E)‑丁烯二酰肼脱去六个氢原子,带六个单位的负电荷。该簇合物的合成方法为:取N,N’‑二(水杨酰基)‑(E)‑丁烯二酰肼、Mn(acac)3和吡嗪用混合溶剂溶解,用吡啶调节所得溶液的pH=5.5~6.3,所得混合液置于容器中,经液氮冷冻后抽至真空,熔封,然后于加热条件下反应,反应物冷却,有晶体析出,即得。本发明所述簇合物分子内锰离子间存在反铁磁交换,其对二氧化碳气体具有良好的吸附作用。