苯三酸鎘鈣異金屬配合物及其合成與應用的製作方法
2024-03-29 14:10:05 1
專利名稱：苯三酸鎘鈣異金屬配合物及其合成與應用的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種非線性光學晶體材料苯三酸鎘鈣異金屬配合物(分子式C18H18Cd2CaO18)的合成及應用。
背景技術：
非線性光學晶體，具有倍頻效應(SHG)，在雷射頻率轉換、電光調製、光折變信息處理等高科技領域有著非常重要的應用價值。非線性光學晶體以其優良的性質得到了廣泛關 注。非線性光學材料在現代科學技術中，特別是若干軍事和民用高科技領域，例如雷射致盲武器、海洋魚群探測、潛艇深水通訊、光碟記錄、雷射投影電視、光纖通信等。目前實際應用的非線性光學晶體有 LiB3O5(LBO)，KH2PO4 (KDP)，KTiOPO4 (KTP)，LiNbO3 (LNO)，-BaB2O4 (BBO)等。一般來說，設計非線性光學材料的關鍵是誘導非中心對稱結構的形成和增加化合物的極化率。目前構造非線性晶體材料常用的方法是利用容易產生非心結構的無機基團(B0廣，PO43' IO廣，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d°電子構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+-I, 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晶體材料。其粉末倍頻效應為KDP的5倍。目前有關這方面的研究尚無文獻報導。
發明內容
本發明的目的就在於合成一種非線性光學晶體材料苯三酸鎘鈣異金屬配合物(分子式=C18H18Cd2CaO18)，其技術方案如下我們選擇四水硝酸鎘(Cd(NO3)2 4H20)，四水硝酸鈣(Ca(NO3)2 4H20)，1，3，5_苯三甲酸作為原料，其摩爾比為I : I : I，採用DMF(N，N』-二甲基甲醯胺)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。非線性光學測試表明，該化合物具有優良的非線性光學性能。我們測得該配合物的晶體結構和分子結構，鎘離子和鈣離子通過1，3，5_苯三甲酸的羧基連成一個複雜的三位結構，結構參數如下分子式為C18H18Cd2CaO18,空間群為 PnaZ1,單胞參數為 O = 14.0548(6) A,b = 9.5692(3) k,c= 16.9622(7) A, a = Y = 90 。，Z = 4，單胞體積V = 2281.30(15)A3。本發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晶體材料，預期在雷射頻率轉換、電光調製、光折邊信息處理等高科技領域有著重要的應用價值。
具體實施例方式例I化合物的製備
稱取Cd(NO3)2 4H20(0. 3mmol), Ca(NO3)2 4H20 (0. 3mmol)和 1，3，5-苯三甲酸(0. 3mmol)，並加入3mL DMF(N，N』 - 二甲基甲醯胺)和3mL蒸餾水作為溶劑，裝入密閉的反應釜中，升溫至100-130°C，恆溫2-4天，便可得到無色透明的塊狀晶體。經X-射線單晶衍射分析，確定該晶體為C18H18Cd2CaCV例2 二階非線性測試
將製備的晶體研磨均勻得到固體粉末，在改進過的Kurtz-Perry粉末倍頻測試系統進行二階非線性測試，結果顯示，該配合物具有優良的非線性光學性能，在1064nm雷射照射下，輸出很強的532nm綠光，其粉末SHG係數為KDP的5倍。
權利要求
1.一種非線性光學晶體材料苯三酸鎘鈣異金屬配合物，其特徵在於該配合物的分子式為C18H18Cd2CaO18,空間群為PnaZ1,單胞參數為O = 14.0548(6) A,b = 9.5692(3) A, c = 16.9622(7) A，a =旦=y =90。，Z = 4,單胞體積v =2281.30(15)A3。
2.製備權利要求I所述的配合物的方法，包括如下步驟反應物Cd(NO3)2 4H20，Ca(NO3)2 4H20，I，3，5-苯三甲酸的摩爾比為I : I : I，採用N，N，- 二甲基甲醯胺和水的混合物作為溶劑，溶劑熱反應升溫至100-130°C，恆溫即可製取。
3.權利要求I所述的配合物用於雷射致盲武器、光碟記錄、雷射投影電視、光纖通信領域。
全文摘要
本發明涉及苯三酸鎘鈣異金屬配合物的合成及應用。採用溶劑熱的方法，反應物Cd(NO3)2·4H2O，Ca(NO3)2·4H2O，1，3，5-苯三甲酸的摩爾比為1∶1∶1，採用DMF(N，N』-二甲基甲醯胺)和水的混合物作為溶劑，溶劑熱反應升溫至100-130℃，恆溫2-4天，即可得到苯三酸鎘鈣異金屬配合物。該化合物結晶於非心空間群Pna2(1)，其二階非線性是KDP的5倍，可能成為一種新的二階非線性光學材料，並可用於雷射致盲武器、光碟記錄、雷射投影電視、光纖通信等。
文檔編號C30B7/00GK102644118SQ20121012881
公開日2012年8月22日 申請日期2012年4月27日 優先權日2012年4月27日
發明者姚元根, 張鑫, 潘鵬斌, 黃園園 申請人:中國科學院福建物質結構研究所