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      一種非線性光學晶體材料TFEOC和TFPOC及其制備方法和應用

      文檔序號:40280808發(fā)布日期:2024-12-11 13:19閱讀:來源:國知局

      技術(shù)特征:

      1.一種非線性光學晶體材料,其特征在于,所述晶體材料為兩種查爾酮晶體:tfeoc和tfpoc,化學式分別為c18h15f3o2和c19h17f3o2,主要由對三氟甲基苯乙酮和對乙氧基苯甲醛或?qū)Ρ趸郊兹┛s合反應得到,兩晶體均為分子型晶體結(jié)構(gòu),具備d-π-a-π-a的分子構(gòu)型;結(jié)構(gòu)式分別如下述(ⅰ)和(ⅱ)所示:

      2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種非線性光學晶體材料,其特征在于,所述tfeoc晶體屬于正交晶系,空間群為pca21,晶體形狀為六邊形,其晶胞參數(shù)為:z=4;所述tfpoc晶體屬于單斜晶系,空間群為pc,晶體形狀為不規(guī)則四邊形,其晶胞參數(shù)為:β=94.0-94.2,z=2。

      3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種非線性光學晶體材料,其特征在于,所述tfeoc晶體的晶胞參數(shù)為:z=4;所述tfpoc晶體的晶胞參數(shù)為:β=94.01-94.14,z=2,進一步的,所述tfeoc晶體的晶胞參數(shù)為:z=4;所述tfpoc晶體的晶胞參數(shù)為:β=94.011-94.098,z=2。

      4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種非線性光學晶體材料,其特征在于,所述tfeoc晶體的晶胞參數(shù)為:a/b=1.1718,b/c=0.1752,c/a=4.8702,z=4;所述tfpoc晶體的晶胞參數(shù)為:β=94.009-94.019°,z=2。

      5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種非線性光學晶體材料,其特征在于,tfeoc的晶體極性軸與一階超極化率βmax方向之間的夾角為29-31度,優(yōu)選夾角為30.0度;tfpoc的晶體極性軸與一階超極化率βmax方向之間的夾角為33-34度,優(yōu)選夾角為33.5度;

      6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種非線性光學晶體材料,其特征在于,tfeoc分子和tfpoc分子的homo-lumo能隙利用6-311g(d)基集和b3lyp泛函計算得出,分別為3.74ev和3.95ev;

      7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種非線性光學晶體材料,其特征在于,tfeoc晶體和tfpoc晶體的二次諧波產(chǎn)生效率分別是kdp晶體的4.32倍和8.72倍。

      8.權(quán)利要求1-7任一所述非線性光學晶體材料的制備方法,其特征在于,具體包括以下步驟:

      9.根據(jù)權(quán)利要求8所述非線性光學晶體材料的制備方法,其特征在于,步驟(1)和步驟(2)中所述溶劑選自乙腈、乙醇或水中的一種;步驟(4)中所述光源為可見光led燈,所述光化學反應的溫度為25-50℃;步驟(5)中所述萃取的有機溶劑為乙醚,溶劑與水相的體積比即劑油比為1:1或2:1;所述提純的溶劑為熱乙醇。

      10.權(quán)利要求1-7任一所述非線性光學晶體材料在寬頻thz輸出領(lǐng)域的應用。


      技術(shù)總結(jié)
      本發(fā)明屬于功能晶體材料技術(shù)領(lǐng)域,提供了一種非線性光學晶體材料及其制備方法,所述晶體材料為兩種查爾酮晶體:TFEOC(C<subgt;18</subgt;H<subgt;15</subgt;F<subgt;3</subgt;O<subgt;2</subgt;,Pca2<subgt;1</subgt;)和TFPOC(C<subgt;19</subgt;H<subgt;17</subgt;F<subgt;3</subgt;O<subgt;2</subgt;,Pc),在非中心對稱空間群中結(jié)晶,主要由對三氟甲基苯乙酮和對乙氧基苯甲醛或?qū)Ρ趸郊兹┛s合反應得到,具備D?π?A?π?A的分子構(gòu)型。TFEOC和TFPOC的粉末二次諧波生成效率分別為KDP的4.32倍和8.72倍。本發(fā)明通過引入多鹵代取代基和延長π共軛鏈,獲得這兩種具有較大的帶隙和寬透明范圍的晶體,首次通過光學整流法實現(xiàn)了太赫茲輸出。本發(fā)明還首次提出雙功能催化劑和光化學合成技術(shù)結(jié)合MOFs催化劑進行查爾酮合成,利用MOFs的雙功能特性,光催化作用能夠加快反應速度,并能提高產(chǎn)率,尤其在特定的光照條件下,反應可以更高的效率進行。

      技術(shù)研發(fā)人員:曹麗鳳,滕冰,宣方昊,馬金康,徐凱
      受保護的技術(shù)使用者:青島大學
      技術(shù)研發(fā)日:
      技術(shù)公布日:2024/12/10
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