[發(fā)明專利]苯三酸鎘鈣異金屬配合物及其合成與應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210128812.5
• 申請日: 2012-04-27
• 公開（公告）號: CN102644118A
• 公開（公告）日: 2012-08-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 姚元根;張鑫;黃園園;潘鵬斌
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所
• 主分類號: C30B29/54
• 分類號: C30B29/54;C30B7/10;C30B7/00;G02F1/355
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種非線性光學(xué)晶體材料苯三酸鎘鈣異金屬配合物(分子式：C₁₈H₁₈Cd₂CaO₁₈)的合成及應(yīng)用。

背景技術(shù)

非線性光學(xué)晶體，具有倍頻效應(yīng)(SHG)，在激光頻率轉(zhuǎn)換、電光調(diào)制、光折變信息處理等高科技領(lǐng)域有著非常重要的應(yīng)用價值。非線性光學(xué)晶體以其優(yōu)良的性質(zhì)得到了廣泛關(guān)注。非線性光學(xué)材料在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中，特別是若干軍事和民用高科技領(lǐng)域，例如激光致盲武器、海洋魚群探測、潛艇深水通訊、光盤記錄、激光投影電視、光纖通信等。目前實際應(yīng)用的非線性光學(xué)晶體有LiB₃O₅(LBO)，KH₂PO₄(KDP)，KTiOPO₄(KTP)，LiNbO₃(LNO)，-BaB₂O₄(BBO)等。一般來說，設(shè)計非線性光學(xué)材料的關(guān)鍵是誘導(dǎo)非中心對稱結(jié)構(gòu)的形成和增加化合物的極化率。目前構(gòu)造非線性晶體材料常用的方法是利用容易產(chǎn)生非心結(jié)構(gòu)的無機基團(BO₃^3-，PO₄^3-，IO₃^3-，含有孤對電子的離子(Se(IV)、Te(IV)、Bi(III)、Pb(II)等)與畸變的八面體配位的d⁰電子構(gòu)型的過渡金屬離子在高溫下固相合成。在此，我們通過引入第二種金屬離子(Ca²⁺)到Cd²⁺-1，3，5-苯三甲酸體系中，在溶劑熱條件下，成功得到了新的非線性光學(xué)晶體材料。其粉末倍頻效應(yīng)為KDP的5倍。目前有關(guān)這方面的研究尚無文獻報道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就在于合成一種非線性光學(xué)晶體材料苯三酸鎘鈣異金屬配合物(分子式：C₁₈H₁₈Cd₂CaO₁₈)，其技術(shù)方案如下：

我們選擇四水硝酸鎘(Cd(NO₃)₂·4H₂O)，四水硝酸鈣(Ca(NO₃)₂·4H₂O)，1，3，5-苯三甲酸作為原料，其摩爾比為1∶1∶1，采用DMF(N，N’-二甲基甲酰胺)和水的混合物作為溶劑，在溶劑熱條件下，1，3，5-苯三甲酸脫去質(zhì)子與鎘離子、鈣離子配位，從而生長出非心的苯三酸鎘鈣異金屬配合物的單晶。非線性光學(xué)測試表明，該化合物具有優(yōu)良的非線性光學(xué)性能。

我們測得該配合物的晶體結(jié)構(gòu)和分子結(jié)構(gòu)，鎘離子和鈣離子通過1，3，5-苯三甲酸的羧基連成一個復(fù)雜的三位結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)參數(shù)如下：

分子式為C₁₈H₁₈Cd₂CaO₁₈，空間群為Pna2₁，單胞參數(shù)為α＝..γ＝90°，Z＝4，單胞體積

本發(fā)明提供的苯三酸鎘鈣異金屬配合物是在溶劑熱條件下合成得到的。

該配合物可能成為一種新的非線性光學(xué)晶體材料，預(yù)期在激光頻率轉(zhuǎn)換、電光調(diào)制、光折邊信息處理等高科技領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用價值。

具體實施方式

例1?化合物的制備

稱取Cd(NO₃)₂·4H₂O(0.3mmol)，Ca(NO₃)₂·4H₂O??(0.3mmol)和1，3，5-苯三甲酸(0.3mmol)，并加入3mL?DMF(N，N’-二甲基甲酰胺)和3mL蒸餾水作為溶劑，裝入密閉的反應(yīng)釜中，升溫至100-130℃，恒溫2-4天，便可得到無色透明的塊狀晶體。經(jīng)X-射線單晶衍射分析，確定該晶體為C₁₈H₁₈Cd₂CaO₁₈。

例2?二階非線性測試

將制備的晶體研磨均勻得到固體粉末，在改進過的Kurtz-Perry粉末倍頻測試系統(tǒng)進行二階非線性測試，結(jié)果顯示，該配合物具有優(yōu)良的非線性光學(xué)性能，在1064nm激光照射下，輸出很強的532nm綠光，其粉末SHG系數(shù)為KDP的5倍。