[發(fā)明專利]一類基于銀金屬和有機(jī)框架的非線性晶體材料及制備方法和應(yīng)用

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110253721.3
• 申請(qǐng)日: 2021-03-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113061258A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝奕明;韋閃躍;盧燦忠;胡婷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華僑大學(xué);廈門稀土材料研究所
• 主分類號(hào): C08G83/00
• 分類號(hào): C08G83/00
• 代理公司: 廈門市首創(chuàng)君合專利事務(wù)所有限公司 35204
• 代理人: 張松亭;陳淑嫻

本發(fā)明公開(kāi)了一類基于銀金屬和有機(jī)框架非線性晶體材料的制備方法，是銀鹽和3,3’,5,5’,?四甲基?4,4’?聯(lián)吡唑溶解于超純水中后置于水熱反應(yīng)釜中進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)溫度為130～180℃，反應(yīng)時(shí)間為8～15小時(shí)，然后冷卻至室溫，過(guò)濾分離出無(wú)色透明的塊狀晶體。本發(fā)明還公開(kāi)了上述方法得到的非線性晶體材料及其應(yīng)用。本發(fā)明采用簡(jiǎn)單的一步水熱合成法，解決了現(xiàn)有條件下非線性單晶材料合成難，純度不高和難重復(fù)等問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于一類基于金屬銀和有機(jī)螯合配體合成一系列新的非心結(jié)構(gòu)單晶，此外這些結(jié)構(gòu)還具有二階倍頻效應(yīng)可應(yīng)用于非線性光學(xué)器件。

背景技術(shù)

非線性光學(xué)(nonlinear optics,NLO)是現(xiàn)代光學(xué)的一個(gè)新領(lǐng)域。分子材料的非線性光學(xué)性質(zhì)因其在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，通信，圖像處理，光學(xué)限制和交換材料中的應(yīng)用而備受關(guān)注。在光的激發(fā)下，被陷井俘獲的電子釋放出來(lái)，并且沿著晶格遷移，但很快又被附近未受到激發(fā)的陷井俘獲，這一過(guò)程產(chǎn)生了空間電荷不均勻分布，使得電場(chǎng)產(chǎn)生了相應(yīng)的調(diào)制，進(jìn)而改變了晶體的折光率。此外，光聚合時(shí)密度變化或者表面結(jié)構(gòu)的變化也會(huì)產(chǎn)生非線性光學(xué)效應(yīng)。在眾多的非線性光學(xué)效應(yīng)中，倍頻效應(yīng)(又稱二階非線性光學(xué)效應(yīng))是最引人注目也是研究得最多的非線性效應(yīng)。

具有二階倍頻效應(yīng)的單晶材料的合成具有難度大、難重復(fù)等問(wèn)題，限制了其發(fā)展和應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一類基于銀金屬和有機(jī)框架非線性晶體材料及制備方法和應(yīng)用。

為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一類基于銀金屬和有機(jī)框架的非線性晶體材料的制備方法，是按照質(zhì)量比1.5～3：1稱取銀鹽和3,3’,5,5’,-四甲基-4,4’-聯(lián)吡唑，溶解于超純水中后在冰水浴中超聲10～30分鐘得到混合溶液，將混合溶液置于水熱反應(yīng)釜中進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)溫度為130～180℃，反應(yīng)時(shí)間為8～15小時(shí)，然后冷卻至室溫，過(guò)濾分離出無(wú)色透明的塊狀晶體，洗滌后在黑暗空氣中干燥，得到基于銀金屬和有機(jī)框架的非線性晶體材料。

進(jìn)一步優(yōu)選的，所述銀鹽是硝酸銀、六氟磷酸銀或六氟銻酸銀。

進(jìn)一步優(yōu)選的，所述銀鹽和超純水的質(zhì)量體積比為10～30mg：1mL。

進(jìn)一步優(yōu)選的，按照質(zhì)量比2：1稱取銀鹽和3,3’,5,5’,-四甲基-4,4’-聯(lián)吡唑，溶解于超純水中后在冰水浴中超聲10～30分鐘得到混合溶液，將混合溶液置于水熱反應(yīng)釜中進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)溫度為150℃，反應(yīng)時(shí)間為10小時(shí)，然后冷卻至室溫，過(guò)濾分離出無(wú)色透明的塊狀晶體，洗滌后在黑暗空氣中干燥，得到基于銀金屬和有機(jī)框架的非線性晶體材料。

一類由上述制備方法制備得到的基于銀金屬和有機(jī)框架的非線性晶體材料，所述非線性晶體材料的晶系為三斜，空間群為Fdd2，α＝β＝γ＝90°。

進(jìn)一步優(yōu)選的，所述銀鹽是硝酸銀，所述非線性晶體材料的化學(xué)式為Ag₂(H₂bpz)_2.5(NO₃)₂(OH)，晶胞參數(shù)為Z＝164。

進(jìn)一步優(yōu)選的，所述銀鹽是六氟磷酸銀或六氟銻酸銀，所述非線性晶體材料的化學(xué)式為Ag₂(H₂bpz)_2.5(PF₆)(OH)或Ag₂(H₂bpz)_2.5(SbF₆)(OH)，晶胞參數(shù)為Z＝144。

上述基于銀金屬和有機(jī)框架的非線性晶體材料應(yīng)用于非線性光學(xué)器件。

本發(fā)明的有益效果為：