[发明专利]一种离子热法合成锶硼氧溴纳米线的方法

说明书

离子热合成非线性光学材料锶硼氧溴纳米线。锶硼氧溴(分子式：Srsubgt;2/subgt;Bsubgt;5/subgt;Osubgt;9/subgt;Br)，分子量为453.2，属正交晶系，空间群Pnn2。采用低温离子热反应法制备。该制备方法可以在200℃的条件下合成锶硼氧溴，传统方法需要700℃以上的高温，可以很大程度上节约资源。合成的锶硼氧溴纳米线具有优异的非线性光学性能。

技术领域

本发明属于非线性光学材料的制备

背景技术

非线性光学晶体材料是众多功能材料的一种，其是在激光和信息通信技术的不断进步下而迅速发展的。非线性光学是现代光学的一个重要分支，研究的是介质在强相干光作用下出现的与介质的非线性极化相联系的各种光学效应，它与新材料、新技术有着密切的联系。非线性光学晶体在当代光电子技术中的应用占有重要地位，是固体激光技术、红外技术、光通信与信息处理等领域发展的重要支柱，在科研、工业、交通、国防和医疗卫生等方面发挥越来越重要的作用

锶硼氧溴(Sr₂B₅O₉Br)作为一种重要的非线性光学晶体。其具有较高的非线性光学系数，同时化学性质稳定，具有实际应用的潜力。锶硼氧溴的传统合成方法采用高温固相法，需要700℃以上的高温，造成很大资源浪费。本发明采用一种低温离子热法制备锶硼氧溴纳米线，该方法仅需200℃的合成温度和12h的反应时间，很大程度上节省了资源同时节省了制备时间。

发明内容

本发明的目的在于制备锶硼氧溴纳米线。

本发明制备的锶硼氧溴纳米线，分子式为Sr₂B₅O₉Br，分子量为453.2，属正交晶系，空间群Pnn2。

实验测试结果表明，锶硼氧溴(Sr₂B₅O₉Br)具有良好的非线性光学效应。

锶硼氧溴作为一种非线性光学材料，预期在非线性光学领域中具有重要的应用价值。

附图说明：

图1.锶硼氧溴的粉末X射线衍射结果；实验值与理论值吻合良好，说明得到的粉末样品为纯相。

图2.锶硼氧溴在扫描电子显微镜下的形貌图。

图3.锶硼氧溴在二次谐波显微镜下的性能图，由图可知其具有良好的非线性光学效应。

具体实施方式

锶硼氧溴纳米线的制备。

以Sr(OAc)₂、H₃BO₃、LiNTf₂为原料，在手套箱中按Sr(OAc)₂∶H₃BO₃∶LiNTf₂摩尔比为2∶5∶2，置于单口玻璃烧瓶中，然后加入离子液体[P₆₆₆₁₄]Br。反应物和离子液体的最终比例为Sr(OAc)₂·3H₂O∶H₃BO₃∶∶LiNTf₂∶[P₆₆₆₁₄]Br＝4∶10∶4∶15，烧瓶用玻璃塞子封住，然后放入油浴中加热到200℃，并保持搅拌。反应12h后，将烧瓶从油浴锅中取出，冷却至室温，使用离心机分离出固体产物，用乙醇洗涤固体粉末4次，然后用蒸馏水洗涤1次。最后，将制得的固体粉末在室温动态真空下干燥过夜。通过粉末X射线衍射分析，表明该粉末为单相锶硼氧溴。