[发明专利]一种W-S-Cu簇基金属有机框架晶体材料、制备方法及其应用

说明书

本发明公开了一种W‑S‑Cu簇基金属有机框架晶体材料、制备方法及其应用，所述金属有机框架晶体材料化学式为{[NH₄][WS₄Cu₄(dpypy)Cu(CN)₄]·DMF}_n，其中，dpypy为3,5‑双(4‑吡啶基)‑吡啶；DMF为N,N‑二甲基甲酰胺；本发明还提供了所述金属有机框架晶体材料的制备方法，采用四硫代钨酸铵作为钨源和硫源，氰化亚铜作为铜源，将钨源、硫源、铜源和3,5‑双(4‑吡啶基)‑吡啶在N,N‑二甲基甲酰胺溶剂中反应、结晶得到本发明的金属有机框架晶体材料。本发明的合成方法简单，材料产率高，纯度高，所制备的金属有机框架晶体材料具有强的三阶非线性性能。

技术领域

本发明属于金属有机框架材料技术领域，具体涉及到一种W-S-Cu簇基金属有机框架晶体材料、制备方法及其应用。

背景技术

目前非线性光学材料已被广泛应用于光信息处理、光存储、光计算及激光仪器、激光医疗等领域。非线性光学材料的发展一直以高的非线性光学系数、快的光学非线性响应、好的材料稳定性为目标，并在无机、有机、无机-有机杂化非线性光学材料等领域展开了广泛而深入的研究。

无机晶体是最早被研究的非线性光学材料，且已被应用于器件的研制中，但无机非线性光学材料响应时间长，制备工艺较困难，可选择种类单一，易潮解等缺点限制了它的应用。近年来，有机化合物材料的三阶非线性光学性质成为了研究的热点，文献中报道的材料有聚硫苯、二茂铁衍生物等共扼有机聚合物、富勒烯、半导体和原子簇化合物等。有机分子、高聚物非线性光学材料因具有非线性光学系数大，透光波长范围宽，本征开关时间短，光学损伤阈值高，加工性能好等优点而受到科学研究者们的关注，但是却具有热稳定性差、合成复杂等缺点。

金属-有机框架(MOFs)由于其配体的多样性和结构的可设计性而成为典型的代表。MOFs是由金属团簇和有机配体通过配位键连接而成，具有稳定性好、生物相容性好、孔隙率高、发光位点多等优点，广泛应用于气体吸附分离、生物传感、药物负载和激光等领域，MOFs克服了许多无机化合物固有的缺点，并且由于其可变的有机配体，通过选择合适的配体并形成合适的配位结构来构建非中心对称结构是可行的。因此如何构建一种具有良好三阶非线性性能的MOFs材料值得重点研究。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述和/或现有技术中存在的问题，提出了本发明。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种W-S-Cu簇基金属有机框架晶体材料，具有如式(Ⅰ)所示的化学式；

{[NH₄][WS₄Cu₄(dpypy)Cu(CN)₄]·DMF}_n (Ⅰ)；

其中，dpypy为3,5-双(4-吡啶基)-吡啶；

DMF为N,N-二甲基甲酰胺。

作为本发明W-S-Cu簇基金属有机框架晶体材料的一种优选方案，其中：所述金属有机框架晶体材料的晶系为单斜晶系；空间群为P2₁/n；晶胞参数为：α＝90°，β＝100.586(4)°，γ＝90°。

本发明的另一个目的是提供一种W-S-Cu簇基金属有机框架晶体材料的制备方法，包括，

将钨源、硫源、铜源和3,5-双(4-吡啶基)-吡啶在N,N-二甲基甲酰胺溶剂中反应、结晶得到本发明的金属有机框架晶体材料。