一种具有三阶非线性光学性能的W/S/Cu簇-金属晶体材料的制备方法及晶体材料技术

本发明专利技术本发明专利技术公开了一种具有三阶非线性光学性能的W/S/Cu簇‑金属晶体材料的制备方法及晶体材料。将三硫代钨酸铵和氰化亚铜加入到吡啶溶剂中搅拌制得橙色溶液；并在该溶液上层加入吡啶缓冲层，然后在缓冲层上方加入四水合硝酸钙的有机溶液；密封后经结晶、过滤、洗涤、干燥即得到晶体材料。本发明专利技术获得一种具有三阶非线性光学性能的W/S/Cu簇‑金属晶体材料{[Ca(Py)2(H2O)2][Ca(Py)2][WOS3Cu3(Py)3(CN)3]2·4Py}n。本发明专利技术合成简便、条件温和、易于控制，合成的原料价廉易得；得到的产物产率高，材料的化学、光学稳定性好，材料的三阶非线性光学性能好。

【技术实现步骤摘要】
一种具有三阶非线性光学性能的W/S/Cu簇-金属晶体材料的制备方法及晶体材料
本专利技术属于非线性光学材料
，具体涉及一种具有三阶非线性光学性能的W/S/Cu簇-金属晶体材料的制备方法及晶体材料。
技术介绍
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。影响W/S/Cu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。
技术实现思路
本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。鉴于上述的技术缺陷，提出了本专利技术。因此，作为本专利技术其中一个方面，本专利技术克服现有技术中存在的不足，提供一种具有三阶非线性光学性能的W/S/Cu簇-金属晶体材料的制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术提供了如下技术方案：一种具有三阶非线性光学性能的W/S/Cu簇-金属晶体材料的制备方法，其包括，将三硫代钨酸铵和氰化亚铜加入到吡啶溶剂中搅拌形成橙色溶液；将四水合硝酸钙加入到有机溶剂中搅拌制得无色溶液；将所述橙色溶液置于反应试管中并在其上层加入适量的吡啶作为缓冲层，然后将所述无色溶液缓慢加到缓冲层的上方，密封，经结晶、过滤、洗涤、干燥得到所述晶体材料。作为本专利技术所述的具有三阶非线性光学性能的W/S/Cu簇-金属晶体材料的制备方法的一种优选方案：所述三硫代钨酸铵、氰化亚铜、四水合硝酸钙的摩尔比为1:2.5～4:2～4。作为本专利技术所述的具有三阶非线性光学性能的W/S/Cu簇-金属晶体材料的制备方法的一种优选方案：所述将三硫代钨酸铵和氰化亚铜加入到吡啶溶剂中，其中，0.4毫摩尔三硫代钨酸铵所需吡啶溶剂的体积为3～5毫升。作为本专利技术所述的具有三阶非线性光学性能的W/S/Cu簇-金属晶体材料的制备方法的一种优选方案：所述将四水合硝酸钙加入到有机溶剂中，其中，溶解0.8毫摩尔四水合硝酸钙的有机溶剂的体积为6～10毫升。作为本专利技术所述的具有三阶非线性光学性能的W/S/Cu簇-金属晶体材料的制备方法的一种优选方案：所述橙色溶液置于反应试管中并在其上层加入适量的吡啶作为缓冲层，吡啶缓冲层与橙色溶液体积比范围为1:6～10。作为本专利技术所述的具有三阶非线性光学性能的W/S/Cu簇-金属晶体材料的制备方法的一种优选方案：所述将四水合硝酸钙加入到有机溶剂中搅拌制得无色溶液，其中，所述有机溶剂包括甲醇、乙醇、异丙醇、乙腈中的一种或几种。作为本专利技术所述的具有三阶非线性光学性能的W/S/Cu簇-金属晶体材料的制备方法的一种优选方案：所述晶体材料，其化学式为{[Ca(Py)2(H2O)2][Ca(Py)2][WOS3Cu3(Py)3(CN)3]2·4Py}n。作为本专利技术的另一个方面，本专利技术克服现有技术中存在的不足，提供一种具有三阶非线性光学性能的W/S/Cu簇-金属晶体材料。为解决上述技术问题，本专利技术提供了如下技术方案：具有三阶非线性光学性能的W/S/Cu簇-金属晶体材料，其中：所述晶体材料，其化学式为{[Ca(Py)2(H2O)2][Ca(Py)2][WOS3Cu3(Py)3(CN)3]2·4Py}n，所述晶体材料为双节点的二维平面结构，其中，中心簇单元为鸟巢形[WOS3Cu3]+簇，通过氰基连接三个Ca原子，Ca原子为六配位，一种连接四个簇芯构成四连接，另一种作为直线型桥连接两个簇芯，其余配位点分别由溶剂吡啶分子和水分子占据。本专利技术的有益效果：本专利技术合成简便、条件温和、易于控制，合成的原料价廉易得；得到的产物产率高，材料的化学、光学稳定性好，材料的三阶非线性光学性能好。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：图1为本专利技术晶体材料{[Ca(Py)2(H2O)2][Ca(Py)2][WOS3Cu3(Py)3(CN)3]2·4Py}n的连接方式和二维平面结构图。图2为本专利技术晶体材料{[Ca(Py)2(H2O)2][Ca(Py)2][WOS3Cu3(Py)3(CN)3]2·4Py}n的三阶非线性光学吸收和折射图。图3为本专利技术所制备的晶体材料{[Ca(Py)2(H2O)2][Ca(Py)2][WOS3Cu3(Py)3(CN)3]2·4Py}n的粉末X-射线衍射谱图。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施例对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本专利技术至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。实施例1：本专利技术具有三阶非线性光学性能的W/S/Cu簇-金属晶体材料的制备方法，包括以下步骤：第一步，将0.4毫摩尔三硫代钨酸铵和1.2毫摩尔氰化亚铜加入3毫升吡啶溶剂中，搅拌制得橙色澄清溶液；第二步，将0.8毫摩尔四水合硝酸钙加入到8毫升异丙醇溶剂中，搅拌至溶解制得无色溶液。第三步，将第一步中的橙红溶液置于反应试管的下层并加入0.5毫升吡啶作缓冲层，然后将第二步中制得的无色溶液缓慢加入到缓冲层的上方，密封经结晶，过滤、洗涤、干燥即得到所述晶体材料。三阶非线性光学性能的测试：把制备的晶体材料研磨成粉末状，取1mg粉末样品于10毫升乙腈中，超声使其溶解。将得到的溶液在脉宽4ns，波长532nm的激光光束下进行Z-扫描测试。实施例2：本专利技术具有三阶非线性光学性能的W/S/Cu簇-金属晶体材料的制备方法，包括以下步骤：第一步，将0.4毫摩尔三硫代钨酸铵和1.4毫摩尔氰化亚铜加入3毫升吡啶溶剂中，搅拌制得橙色澄清溶液；第二步，将1毫摩尔四水合硝酸钙加入到10毫升异丙醇溶剂中，搅拌至溶解制得无色溶液。第三步，将第一步中的橙红溶液置于反应试管的下层并加入0.5毫升吡啶作缓冲层，然后将第二步中制得的无色溶液缓慢加入到缓冲层的上方，密封经结晶，过滤、洗涤、干燥即得到所述晶体材料。三阶非线性光学性能的测试：把制备的晶体材料研磨成粉末状，取1mg粉末样品于10毫升乙腈中，超声使其溶解。将得到的溶液在脉宽4ns，波长532nm的激光光束下进行Z-扫描测试。实施例3：本专利技术具有三阶非线性光学性能的W/S/Cu簇-金属晶体材料的制备方法本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有三阶非线性光学性能的W/S/Cu簇‑金属晶体材料的制备方法，其特征在于：包括，将三硫代钨酸铵和氰化亚铜加入到吡啶溶剂中搅拌形成橙色溶液；将四水合硝酸钙加入到有机溶剂中搅拌制得无色溶液；将所述橙色溶液置于反应试管中并在其上层加入适量的吡啶作为缓冲层，然后将所述无色溶液缓慢加到缓冲层的上方，密封，经结晶、过滤、洗涤、干燥得到所述晶体材料。

【技术特征摘要】
1.一种具有三阶非线性光学性能的W/S/Cu簇-金属晶体材料的制备方法，其特征在于：包括，将三硫代钨酸铵和氰化亚铜加入到吡啶溶剂中搅拌形成橙色溶液；将四水合硝酸钙加入到有机溶剂中搅拌制得无色溶液；将所述橙色溶液置于反应试管中并在其上层加入适量的吡啶作为缓冲层，然后将所述无色溶液缓慢加到缓冲层的上方，密封，经结晶、过滤、洗涤、干燥得到所述晶体材料。2.如权利要求1所述的具有三阶非线性光学性能的W/S/Cu簇-金属晶体材料的制备方法，其特征在于：所述三硫代钨酸铵、氰化亚铜、四水合硝酸钙的摩尔比为1:2.5～4:2～4。3.如权利要求1或2所述的具有三阶非线性光学性能的W/S/Cu簇-金属晶体材料的制备方法，其特征在于：所述将三硫代钨酸铵和氰化亚铜加入到吡啶溶剂中，其中，0.4毫摩尔三硫代钨酸铵所需吡啶溶剂的体积为3～5毫升。4.如权利要求1或2所述的具有三阶非线性光学性能的W/S/Cu簇-金属晶体材料的制备方法，其特征在于：所述将四水合硝酸钙加入到有机溶剂中，其中，溶解0.8毫摩尔四水合硝酸钙的有机溶剂的体积为6～10毫升。5.如权利要求1或2所述的具有三阶非线性光学性能的W/S/Cu簇-金属晶体材料的制备方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：张金方，冯姣阳，吴俊洁，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32