[发明专利]三阶非线性光学Mo/Cu/S笼型簇基晶体材料的制备

说明书

本发明公开了一种具有三阶非线性光学性能的Mo/Cu/S笼型簇基晶体材料的制备方法。将四硫代钼酸铵和碘化亚铜加入到N‑甲基‑2‑吡咯烷酮中搅拌制得溶液；并在该溶液上层加入缓冲层，然后在缓冲层上方加入碘化钾与二苯并十八冠六制得的溶液；密封后经结晶、过滤、洗涤、干燥即得到晶体材料。本发明的优点为：获得一种具有三阶非线性光学性能的笼型簇基晶体材料

一技术领域

本发明涉及非线性光学材料的制备，具体涉及一种Mo/Cu/S笼型簇基晶体材料的制备。

二背景技术

研究人员通过使用激光激发材料发现了光电效应、倍频效应、双光子吸收等非线性光学现象，利用这些效应研制出的非线性光学器件已被广泛应用于光信息处理、光存储、光计算及激光仪器、激光医疗、测距与定向能武器等许多方面。非线性光学材料的发展一直以高的非线性光学系数、强的非线性响应、好的环境稳定性和高品质的材料性能为目标，并在无机非线性光学材料、有机小分子非线性光学材料等领域展开了广泛而深入的研究。

随着对W(Mo)/S/Cu(Ag)簇基配位聚合物结构和性能探究的不断深入，发现此类化合物可表现出优异的三阶非线性光学性能，其来源主要是簇构造单元中金属原子和有机配体形成的离域体系。所以影响W(Mo)/S/Cu(Ag)簇基配位聚合物非线性光学性质的因素有簇构造单元的构型、有机配体的结构以及簇金属骨架的连接方式等。

三发明内容

本发明的目的在于提供一种具有三阶非线性光学性能的Mo/Cu/S笼型簇基晶体材料的制备方法。

所述晶体材料，其特征在于其化学式为所述晶体材料结构如图1所示，属于阴阳离子型零维结构。阳离子由一个dibenzo-18-crown-6(二苯并十八冠六)螯合的钾离子，然后分别与一个或两个NMP(N-甲基-2-吡咯烷酮)配位而成。阴离子[Mo₈S₃₂Cu₁₂]^4-为二十核笼型簇结构。

实现本发明包括以下步骤：

1.1将四硫代钼酸铵和碘化亚铜加入到N-甲基-2-吡咯烷酮中搅拌制得溶液；

1.2将碘化钾与二苯并十八冠六(dibenzo-18-crown-6)加入到有机溶剂中搅拌制得溶液；

1.3将步骤1.1中制得的溶液置于反应试管中并在其上层加入适量的N-甲基-2-吡咯烷酮作为缓冲层，然后将步骤1.2中制得的溶液缓慢加到缓冲层的上方，密封经结晶、过滤、洗涤、干燥即得到所述晶体材料。

本发明具有三阶非线性光学性能的Mo/Cu/S笼型簇基晶体材料的制备方法中，反应起始物四硫代钼酸铵，碘化亚铜，碘化钾和二苯并十八冠六的摩尔比为1:1～2:0.5～1.5:0.5～1.5。

本发明与现有技术相比，其显著优点为：(1)合成简便、条件温和、易于控制；(2)合成的原料价廉易得；(3)得到的产物产率较高；(4)材料的化学、光学稳定性好。(5)材料的三阶非线性光学性能较好。

四附图说明

图1：晶体材料的阴阳离子结构图。

图2：晶体材料的三阶非线性吸收和折射图。

本发明所制备的晶体材料在532nm激光照射下有明显的三阶非线性吸收和折射信号，其吸收系数与折射系数分别为2.2×10^-11m W^-1和-5×10^-18m²W^-1，超极化率为8.7×10^-29esu。

图3：所制备的晶体材料的粉末X-射线衍射谱图。

本发明所制备的晶体材料的粉末X-射线衍射图样与理论计算的X-射线衍射图样基本相一致，说明本发明所制备的晶体材料具有很高的纯度。