[发明专利]低温制备锶硼氧氯纳米棒

说明书

低温离子热合成非线性光学材料锶硼氧氯纳米棒。锶硼氧氯(分子式：Srsubgt;2/subgt;Bsubgt;5/subgt;Osubgt;9/subgt;Cl)，分子量为408.7，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氯(传统方法需要700℃以上的高温)，极大地降低了资源消耗。合成的锶硼氧氯非线性光学纳米棒具有优良的非线性光学性能。

技术领域

本发明属于非线性光学材料的制备

背景技术

非线性光学是现代光学的一个新领域，是研究在强光作用下物质的响应与场强呈现的非线性关系的科学，这些光学效应称为非线性光学效应。非线性光学已经发展成为了现代光学的一个重要分支，与激光技术结合在一起，在能源、信息、医疗、科研、军事和工业制造等方面起到关键性的作用。

锶硼氧氯(Sr₂B₅O₉Cl)是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，这使其在实际工业中应用成为可能。锶硼氧氯的传统合成方法采用高温固相法，需要700℃以上的高温，资源消耗大。本发明采用一种低温离子热法制备锶硼氧氯纳米棒，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氯多晶粉末。

本发明制备的锶硼氧氯多晶粉末，分子式为Sr₂B₅O₉Cl，分子量为408.7，属正交晶系，空间群Pnn2。

非线性光学测试实验表明，锶硼氧氯(Sr₂B₅O₉Cl)具有高的非线性光学效应。

锶硼氧氯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.锶硼氧氯的纯相粉末图；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.锶硼氧氯在扫描电子显微镜下的形貌图。

图3.锶硼氧氯在二次谐波显微镜下的性能图，由图可知其具有高的非线性光学效应。

具体实施方式

锶硼氧氯多晶粉末的制备。

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]Cl。反应物和离子液体的最终比例为Sr(OAc)₂·3H₂O∶H₃BO₃∶∶LiNTf₂∶[P₆₆₆₁₄]Cl＝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氯。