基于金属有机框架主客体型复合的多光子偏振激光材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于金属有机框架主客体型复合的多光子偏振激光材料及其制备方法，该材料包括主客体两部分，主体为金属有机框架材料，由锌离子与多齿有机配体7-(4-羧基苯基)-3-羧基-喹啉通过配位键构筑的三维网络结构，具有一维孔道；客体为染料离子。本发明专利技术利用主体金属有机框架材料与客体染料的化学相容性、该金属有机框架材料一维孔道高效的限域作用，制备的主客体复合材料在保持较高荧光量子效率同时获得高浓度、均匀，高度取向的染料装载，可以实现激光波长从红外到可见范围内的频率上转换。此外，该多光子偏振激光材料的光发射具有极高的偏振各向异性，偏振度大于99.9％。

【技术实现步骤摘要】
基于金属有机框架主客体型复合的多光子偏振激光材料及其制备方法
本专利技术涉及微腔激光、非线性光学、物理光学和生物光子学等众多领域，具体涉及一种基于金属有机框架主客体型复合的多光子偏振激光材料及其制备方法。
技术介绍
用偏振光进行成像能大大减少多重散射光的影响，从而有效地提高成像的对比度和分辨率；另一方面，由于在散射过程中，散射体的微观结构与光子偏振态的改变密切相关，我们可通过对散射光的偏振态进行测量来获取散射体的结构信息(例如生物组织中的病变信息等)，而这是普通的自然光成像难以做到的。这些优势使得偏振成像领域得到大量研究者的关注。由于不需要苛刻的相位匹配条件，多光子泵浦频率上转换激光相比于二次谐波或者和频混合得到的频率上转换激光更具有优势；另一方面，由于使用更长的泵浦波长，多光子泵浦频率上转换激光相较于传统的单光子激发产生的激光而言能显著减少瑞利散射，对生物组织的损伤更少，并且具有更好的穿透深度、空间限制性与分辨率。这些优势使得多光子泵浦频率上转换激光在微纳加工，光学存储，生物光子学等领域备受研究关注。目前只有少量关于三光子以上激光材料的报道，并且大多集中在“无腔激光”，即放大的自发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于金属有机框架主客体型复合的多光子偏振激光材料，其特征在于，主体的金属有机框架材料是由锌离子与多齿有机配体通过配位键构成的三维网络结构，该三维网络结构属P‑3空间群，沿c轴方向具有一维孔道，孔径为客体为染料离子，其具有以下结构通式：其中R为C1‑C28烷基。

【技术特征摘要】
1.一种基于金属有机框架主客体型复合的多光子偏振激光材料，其特征在于，主体的金属有机框架材料是由锌离子与多齿有机配体通过配位键构成的三维网络结构，该三维网络结构属P-3空间群，沿c轴方向具有一维孔道，孔径为客体为染料离子，其具有以下结构通式：其中R为C1-C28烷基；所述的多齿有机配体为7-(4-羧基苯基)-3-羧基-喹啉，其结构式如下：2.制备权利要求1所述的基于金属有机框架主客体型复合的多光子偏振激光材料的方法，其特征在于包括以下步骤：(1)将4-溴-2-硝基苯甲醛、3,3-二乙氧基丙酸乙酯、二水合二氯亚锡溶于乙醇中，在90℃下反应4-24个小时，蒸发浓缩反应液，将剩余物质溶解于乙酸乙酯中，加入碳酸钠溶液至沉淀完全，过滤分离获得有机层，除水干燥，收集有机相并蒸干溶剂，再用乙酸乙酯重结晶纯化，得(7-溴基)喹啉基-3-甲酸乙酯；(2)将4-甲氧基羰基苯硼酸、碳酸钾和步骤(1)得到的(7-溴基)喹啉基-3-甲酸乙酯溶于二氧六环中，然后加入钯催化剂，在氩气保护下85～90℃反应24-48h，反应结束后过滤得固体残余物，将其溶解于氯仿，除水后过滤，收集有机相并蒸干溶剂，再用甲苯重结晶，得7-(4-甲氧基羰基苯基)-喹啉基-3-甲酸乙酯；(3)将步骤(2)得到的7-(4-甲氧基羰基苯基)-喹啉基-3-甲酸乙酯溶于氢氧化钠水溶液中，7-(4-甲氧基羰基苯基)-喹啉基-3-甲酸乙酯与氢氧化钠的摩尔比为1:5-1:10，然后在100℃下回流12小时，待降到室温后调节pH值为1～2，陈化12小时后，过滤并用水反复清洗，干燥，得到多齿有机配体7-(4-羧基苯基)-3-羧基-喹啉；(4)将锌盐、染料离子...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱国栋，何桦浚，郁建灿，崔元靖，杨雨，王智宇，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33