新型非心结构碘酸盐的合成与性质研究

摘要:带有孤对电子的五价的碘的碘酸根具有不对称的配位构型，能够形成多种不同结构的金属碘酸盐化合物，并且它们中的大多数都是很有前景的非线性光学材料。它们都展现出较宽的透明波长区域，较大的SHG系数和较高的光学破坏掩蔽性以及良好的热稳定性。碱金属离子，碱土金属离子，镧系元素以及d0、d10过渡金属阳离子和碘酸根基团结合形成大量的金属碘酸盐。由于两种不同类型的不对称基团的极化的共同影响使它们大多数结晶于非中心对称空间群并且显示出很好的SHG性质，一些镧系碘酸盐能够在可见或近红外区域发光。本论文采用引入稀土金属，过渡金属离子，采用水热法合成一例碘酸盐化合物，并对其结构进行表征。30315
毕业论文关键词：水热合成；金属碘酸盐；晶体结构；非线性光学
The Synthesis and Structure of A Novel Acentric Metal Iodate
Abstract:Metal iodates with a lone-pair containing I(V) that is in an asymmetric coordination geometry can form a persity of unusual structures and many of them are promising new second homonic generation (SHG) materials．They exhibit wide transparency wavelength regions large SHG coefficients and high optical-damage thresholds as well as moderately high thermal stability．The combination of d0，d10 transition-metal cations with the iodate groups afforded a large number of metal iodates with cations covering alkali metalal，kaline earth and lanthanide elements．Many of them are noncentrosymmetric (NCS) and display excellent SHG properties due to the additive effects of polarizations from both types of the asymmetric units．Some lanthanide iodates are able to emit strong luminescence in the visible or near-IR regions．In this paper，rate earth metals and transition metal iodates were hydrothermally prepared.and characterized．
Key words：Hydrothermal synthesis；Metal iodates；Crystal structures；Second homonic generation (SHG)
目    录
摘要    1
引言    1
1 实验部分    3
1.1 实验仪器及试剂    3
1.2 实验步骤    3
1.3实验结构与表征    3
2 结果与讨论    3
2.1 化合物1的晶体结构    3
2.2 化合物1的X-射线粉末分析    8
3 结论    9
参考文献    9
致谢    12
新型非心结构碘酸盐的合成与结构的研究
引言
具有非中心对称结构（简称“非心结构”）的化合物，特别是具有极性结构的化合物，具备铁电性，压电性，热电性和二次非线性光学等性质，因此在材料化学和材料工程领域有着广泛的潜质应用价值。在过去的几十年里,对于新型非心结构材料的研究已作出了很多的努力,发现和合成了很多具备优异二阶非线性光学性质的非心结构化合物，其中包括硼酸盐化合物，例如β-BaB2O49(BBO)和LiB3O5（LBO），磷酸盐如KH2PO4（KDP）和KTiOPO4（KTP），铌酸盐如LiNbO3（LN）和半导体材料（例如CdSe和AgGaSe2）。对于基本的金属氧化物系统，那些具有倍频效应（SHG）活性的无机不对称物质主要有两种类型，其中包括带有π共轭系统的平面（BO3）3-和一些能够发生二次姜-泰勒畸变的阳离子，例如八面体场中为d0的过渡金属阳离子（例如Nb5+,V5+,Mo6+）与具有孤对电子的阳离子（I5+,Se4+,Te4+,Pb2+,Bi3+等）。由于姜泰勒效应的影响，两种类型的阳离子都处于非中心对称环境中。带有d0的过渡金属阳离子的MO6化合物的八面体它的面、边、角都可能发生畸变。
金属碘酸盐例如α-LiIO3,NaI3O8,和Cs2I4O11作为最有前景的二次非线性光学材料已经被报道，其中五价的碘阳离子带有孤对电子，一般采用三配位的缺角四面体构型，具有非中心对称性。他们有较宽的透明区，较大的二次谐振倍频系数，较高的光学破坏掩蔽和良好的热稳定性。例如，NaI3O8中零文的I3O8-阴离子集团显示出SHG响应这类似于α-LiIO3和Cs2I4O11的2D层中的I4O112-阴离子，它的SHG为300×SiO2。目前，已经有一些三元金属碘酸盐被报道，像碱金属，碱土金属，过渡金属，镧系元素，后过渡金属主族元素的阳离子都已经被运用到金属碘酸盐的合成中。锕系元素碘化物系列（主要是751价的U和四价的Th）也被阿尔布瑞奇施密特公司报道。带有d0电子结构的过渡金属阳离子（例如V5+,Nb5+,Mo6+等）容易发生二次姜泰勒畸变，它们和碘酸根结合设计合成结构新颖的碘酸盐化合物作为二次光学非线性材料的潜质备选，并且这些材料展现出了很好的SHG响应，由于两种类型不对称基团的协同效应增加大化合物的极性。例如，BaNbO(IO3)5展现出了非常大的SHG响应大概为14×KDP。像这样的很多研究集中在碱金属，碱土金属和镧系化合物。最近，发现一些碱金属和过渡金属碘酸盐也展现出很好的SHG性质。新型非心结构碘酸盐的合成与性质研究:http://www.751com.cn/huaxue/lunwen_25975.html