专利名称：一种非线性光学晶体水合十三硼酸锌钾及其制备和用途的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种非线性光学材料水合十三硼酸锌钾(化学式=K7KBO3) Zn [B12O18 (OH) 6]} · H2O)的制备和应用。
背景技术：
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。比如已实际应用的非线性光学硼酸盐晶体就包括LiB3O5(LBO), β-BaB2O4(BBO), BW3O6 (BIBO)等。研究表明硼酸盐化合物相比其它类型的化合物更易形成非中心对称的结构，而非心的结构是产生非线性光学效应的前提条件。但在所有硼酸盐物质中，仍有绝大部分硼酸盐为中心对称结构。 如果在组成骨架的硼簇上嫁接非对称单元，则可将中心对称的硼酸盐骨架转换为非对称结构，从而产生非线性光学性质。基于此观点，我们在中心对称的[B12Ow (OH) 6]6_上嫁接扭曲的O2ZnO3四方锥，从而得到非心化合物K7 {(BO3) Zn [B12O18 (OH) 6]} -H2O0测试表明，其具有良好的非线性光学性质。
发明内容
本发明的目的在于制备一种非线性光学晶体水合十三硼酸锌钾(化学式 K7 {(BO3) Zn [B12O18 (OH) 6]} · H2O)，其技术方案如下我们选择ZnAc2 · 2Η20与K2B4O7 · 4Η20作原料，其摩尔比为1 3，采用水和DMF作混合溶剂，在180°C下，利用Si-O多面体、BO3三角形与硼簇协同组装成非心结构，并以K+作抗衡离子来平衡阴离子电荷。值得注意的是，DMF在合成中不可缺少，如果缺少DMF则得不到目标化合物。我们测得该化合物的单晶结构，其结构参数如下化学式为K7 {(BO3) Zn [B12O18 (OH) 6] }· H2O,分子量为953. 81，属正交晶系，空间群 Pmr^1,单胞参数为 α = 12. 3651 (4), b = 9. 0961 (3)，c = 13. 0405 (5) Α, α = β = Y = 90°，V = 1466. 72 (9) A3, Z = 2。在水合十三硼酸锌钾的结构中，二个BO4和一个BO2(OH)通过共顶点聚合成一个[BO3O6(OH)]4-阴离子单元。六个[BO3O6(OH)]4-阴离子单元通过共用BO4上的氧顶点进一步聚合成含有六个3-元环和一个6-元环的对称的[B12O18(OH)6]6_阴离子簇。Si2+与五个氧原子配位形成扭曲的O2SiO3四方锥构型，该O2SiO3四方锥通过与BO3共边，同时与[B12O18(OH)6]6_环状簇阴离子共面并夹在BO3和[B12O18(OH)6]6_间形成非对称的{(BO3) &ι[Β12018(0Η)6]}7_阴离子簇。阴离子簇之间通过氢键相连形成二维超分子网络，K+填充在簇与簇之间用于平衡负电荷。非线性光学测量表明，水合十三硼酸锌钾具有优良的非线性光学性能，在1064nm 激光照射下输出很强的532nm绿光，其粉末SHG系数为KDP的2倍，与LBO相当。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着重要应用价值。本发明提供的水合十三硼酸锌钾是通过水(剂)热合成方法生长出的晶体。本发明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。
具体实施例方式1、化合物的制备0. 219g ZnAc2 ·2Η20 与 0. 307g K2B4O7 ·4Η20 的混合物中加入 5mL DMF 和 ImL 水，持
续搅拌待固体物质完全溶解后转移到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7天，自然冷却到室温，抽滤、蒸馏水洗涤，空气中干燥，得到无色棱柱状晶体。2、性能测试我们对水合十三硼酸锌钾进行光学性能测试，其二阶非线性光学效应约为KDP的 2倍。
权利要求
1.一种非线性光学晶体水合十三硼酸锌钾，特征在于其化学式SK7KBO3) Zn[B12O18(OH)6]} · H2O,分子量为:953. 81，属正交晶系，空间群PmM1，单胞参数为a = 12. 3651 (4), b = 9. 0961(3)，c = 13. 0405(5) Α, α = β = Y = 90°，V= 1466. 72(9) A3, Z = 2。
2.—种权利要求1的水合十三硼酸锌钾的制备方法，其特征在于采用溶剂热法制备。
3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于采用ZnAc2·2Η20，K2B4O7 ·4Η20为原料， 其摩尔比为1 3，在DMF和水的混合溶剂中反应，反应温度为180°C。
4.一种权利要求1的水合十三硼酸锌钾的潜在用途，其特征在于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。
全文摘要
本发明涉及一种非线性光学晶体水合十三硼酸锌钾及其制备和用途。该晶体化学式为K7{(BO3)Zn[B12O18(OH)6]}·H2O，分子量为953.81，属正交晶系，空间群Pmn21，单胞参数为a＝12.3651(4)，b＝9.0961(3)，α＝β＝γ＝90°，Z＝2。采用水(剂)热法制备。水合十三硼酸锌钾具有优良的非线性光学性能，其粉末SHG系数为KDP的2倍，与LBO相当。
文档编号C30B29/22GK102191547SQ201010116228
公开日2011年9月21日 申请日期2010年3月2日 优先权日2010年3月2日
发明者杨国昱, 荣成 申请人:中国科学院福建物质结构研究所