一种非线性光学晶体二乙烯三胺合锌六硼酸铝及其制备和用途制造技术

本发明专利技术涉及一种非线性光学晶体二乙烯三胺合锌六硼酸铝及其制备和用途。该晶体化学式为[Cd(dien)2][AlB6O11(OH)]，分子量为：603.61，属单斜晶系，空间群Pc，单胞参数为a＝9.4602(19)，b＝10.765(2)，α＝γ＝90°，β＝129.657(19)°，Z＝2。采用水(剂)热法制备。二乙烯三胺合镉六硼酸铝具有一定的非线性光学性能，其粉末SHG系数为KDP的1.7倍。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种非线性光学材料二乙烯三胺合锌六硼酸铝(化学式[ai(dien)2] [AlB6O11(OH)])的制备和应用。
技术介绍
非线性光学(Nonlinear Optics, NL0)是现代光学的一个新领域，是研究在强光作用下物质的响应与场强呈现的非线性关系的科学。在众多的非线性光学效应中，倍频效应 (SHG)是最引人注目也是研究得最多的非线性效应。具有非线性效应的光学材料在现代科学技术中，特别是若干民用和军事高科技领域中，例如光电通讯、光信息存储、集成电路、光开关、光限制器、彩色激光打印、激光致盲武器、海洋鱼群探测等，都有一系列重要应用。长期以来，非线性光学的硼酸盐晶体一直是人们的研究热点。目前已实际应用的非线性光学硼酸盐晶体包括LiB3O5(LBO), β-BaB2O4(BBO),BW3O6 (BIBO)等。虽然这些非线性光学材料已广泛应用于各行各业中，然而，不同的领域对非线性光学材料的要求也不同， 因此不可能有单一非线性光学材料可以最优化应用于所有的领域。这就对非线性光学材料的多样性提出了要求，以便在特定的领域可以最优化的选择特定的非线性光学材料。所以有必要继续寻找和发展新的非线性光学材料。我们通过采用手性的AlO4基团与非心的聚硼阴离子簇协同组装成非心或手性结构的策略，从而得到了性能优越的新型非线性光学材料。
技术实现思路
本专利技术的目的在于制备一种非线性光学晶体二乙烯三胺合锌六硼酸铝(化学式 [Zn (dien) 2] [AlB6O11 (OH)])，其技术方案如下我们选择ZnAc2 · 4H20 (醋酸镍)、Al (i-PrO) 3 (异丙醇铝)、H3BO3 (硼酸)为原料， 其摩尔比为0.6 1 5. 6，在二乙烯三胺(dien)存在条件下，采用水和吡啶作混合溶剂， 在180°C下，利用异丙醇铝水解成的手性AlO4基团与硼酸聚合成的非心阴离子簇协同组装， 并以二乙烯三胺合镉配位阳离子作抗衡离子，在水(剂)热条件下得到二乙烯三胺合锌六硼酸铝的晶体材料。我们测得该化合物的结构，其结构参数如下化学式为[ai (dien)2] [AlB6O11(OH)],分子量为:556. 22，属单斜晶系，空间群Pc， 单胞参数与二乙烯三胺合镉六硼酸铝相似(通过粉末X-射线结构分析确定)，二乙烯三胺合镉六硼酸铝的晶胞参数为 a = 9. 4602 (19)，b = 10. 765 (2), c = 13. 816 (4) Α，α = Y =90°，β = 129. 657 (19)。，V = 1083. 2(4) A3jZ = 2 在二乙烯三胺合锌六硼酸铝的结构中，AlO4, B6O11 (OH)通过共顶点相连成一个具有7-/9-/11-/13-元环孔道的三维空旷骨架结构，配位阳离子作为抗衡离子填充在13-元环孔道内。非线性光学测量表明，二乙烯三胺合锌六硼酸铝具有良好的非线性光学性能，在1064nm激光照射下输出很强的532nm绿光，其粉末SHG系数为KDP的1. 3倍。预期在激光频率转换、电光调制、光折变信息处理等高科技领域有一定的应用价值。本专利技术提供的二乙烯三胺合锌六硼酸铝是通过水(剂)热合成方法生长出的晶体。本专利技术所采用的材料制备方法具有工艺简单、产率高及重复性好等优点。该材料的优点是不易溶于一般的溶剂。该晶体用于光电通讯、光信息存储、集成电路、光开关、光限制器、 彩色激光打印、激光致盲武器、海洋鱼群探测、激光频率转换、电光调制、光折变信息处理等领域。具体实施例方式1、化合物的制备0. 6mmol ZnAc2 ·4Η20、1. Ommol Al (i-PrO) 3、5· 6mmol H3BO3 的混合物中加入 3mL 吡啶和2mL 7jC,持续搅拌成胶状后加入0. 7mL 二乙烯三胺(dien)，该混合物转移到23mL内衬聚四氟乙烯衬的不锈钢反应釜中，在180°C的烘箱中反应11天，自然冷却到室温，抽滤、蒸馏水洗涤，空气中干燥，得到无色晶体。2、性能测试我们对二乙烯三胺合锌六硼酸铝进行光学性能测试，其二阶非线性光学效应约为 KDP 的 1. 3 倍。本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种非线性光学晶体二乙烯三胺合锌六硼酸铝，特征在于：其化学式为［Ｚｎ（ｄｉｅｎ）２］［ＡｌＢ６Ｏ１１（ＯＨ）］，分子量为：５５６．２２，属单斜晶系，空间群Ｐｃ，单胞参数与二乙烯三胺合镉六硼酸铝相似（通过粉末Ｘ－射线结构分析确定），二乙烯三胺合镉六硼酸铝的晶胞参数为ａ＝９．４６０２（１９），ｂ＝１０．７６５（２），ｃ＝１３．８１６（４）α＝γ＝９０°，β＝１２９．６５７（１９）°，Ｖ＝１０８３．２（４）Ｚ＝２。

【技术特征摘要】
1.一种非线性光学晶体二乙烯三胺合锌六硼酸铝，特征在于其化学式为[ai(dien)2] [AlB6O11(OH)],分子量为556. 22，属单斜晶系，空间群Pc，单胞参数与二乙烯三胺合镉六硼酸铝相似(通过粉末X-射线结构分析确定)，二乙烯三胺合镉六硼酸铝的晶胞参数为a = 9. 4602 (19)，b = 10. 765 (2), c = 13. 816(4) Α, α = Y = 90° , β = 129. 657 (19) °，V =1083. 2(4) A3, Z ...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨国昱，周健，
申请(专利权)人：中国科学院福建物质结构研究所，
类型：发明
国别省市：35