[发明专利]一种二阶非线性光学材料磷铝酸盐及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种二阶非线性光学材料磷铝酸盐的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：将氢氧化钾、三氧化二铝、氟化钠、磷酸溶液以及硼酸依次溶解于去离子水中，搅拌下混合均匀，转移至聚四氟乙烯内衬，并以金属外套密封，形成反应釜；

步骤S2：将步骤S1中的反应釜置于反应炉中，加热后恒温反应，反应温度为200-240℃，反应时间为12-48h，反应结束后关闭反应炉，自然冷却至室温；

步骤S3：取出步骤S2中自然冷却的内衬，将内衬中的固相混合物用沸水反复洗涤并干燥，最终获得该二阶非线性光学材料磷铝酸盐，所述磷铝酸盐的化学式为NaAlPO₄(OH)，四方晶系，且为无色透明块状晶体。

2.根据权利要求1所述的一种二阶非线性光学材料磷铝酸盐的制备方法，其特征在于：按摩尔量计，所述步骤S1中，每0.5mL去离子水中各反应物的添加量分别为1.0-1.3mmol的氢氧化钾、0.2-0.3mmol三氧化二铝、0.5-0.65mmol的氟化钠、0.15-0.25mmol质量分数为85%的磷酸溶液、3-3.5mmol的硼酸。

3.一种根据权利要求1-2任一所述的方法制备的二阶非线性光学材料磷铝酸盐，其特征在于：所述磷铝酸盐的基本结构单元为孤立的PO₄四面体以及AlO₆八面体，AlO₆八面体共氧顶点连接形成沿着c轴方向的一维链[AlO₆]_n，该一维链进一步通过PO₄四面体共顶点桥接，形成开放的三维骨架结构，磷铝酸盐中的Na离子填充在一维孔洞之中，每个PO₄四面体连接四个AlO₆八面体，每个AlO₆八面体连接四个PO₄四面体。

4.根据权利要求3所述的一种二阶非线性光学材料磷铝酸盐，其特征在于：所述磷铝酸盐的晶体结构中，沿c轴方向的孔洞为手性孔洞，由四个PO₄四面体和四个AlO₆八面体组成的八元环连接而成。

5.一种根据权利要求4所述的磷铝酸盐在作为二阶非线性光学材料中的应用。