研究目的
合成并表征A2SO4·SbF3(A = Na+、NH4+、K+、Rb+)系列化合物,研究阳离子尺寸和配位环境对其结构中心性及非线性光学性质的影响。
研究成果
A2SO4·SbF3化合物的合成表明,阳离子尺寸和配位环境显著影响结构中心对称性,其中K+和Rb+化合物具有非中心对称性且可实现相位匹配的二次谐波效应。该方法有助于设计新型非线性光学材料。
研究不足
该研究仅限于特定阳离子(Na+、NH4+、K+、Rb+),可能无法推广至其他阳离子。水热合成条件可能未针对更高产率或纯度进行优化。理论计算采用GGA方法,该方法可能低估带隙值。
1:实验设计与方法选择:
采用水热合成法,将A2SO4与SbF3在去离子水中于220°C反应4天后缓慢冷却,制得A2SO4·SbF3化合物单晶。使用CASTEP软件中的DFT理论计算进行电子结构分析。
2:样品选择与数据来源:
使用分析纯试剂(包括(NH4)2SO4、Na2SO4、K2SO4、Rb2SO4和SbF3)未经纯化处理?;赟b元素计算的单晶产率为35–45%。
3:Na2SOK2SORb2SO4和SbF3)未经纯化处理?;赟b元素计算的单晶产率为35–45%。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:水热反应使用特氟龙高压釜;单晶X射线衍射采用Rigaku Oxford Diffraction Synergy-R和Bruker D8 Venture衍射仪;粉末XRD使用Smart Lab衍射仪;红外光谱采用Vertex 70 FT-IR光谱仪;热重分析使用Discovery TGA热分析仪;紫外-可见-近红外漫反射光谱使用PerkinElmer Lamda-900分光光度计;二次谐波测量使用调Q Nd:YAG激光器。
4:实验流程与操作步骤:
将反应物密封于高压釜中加热、冷却后用酒精洗涤并干燥。通过XRD、IR、TGA、UV-vis和SHG对晶体进行表征。数据收集与精修遵循标准晶体学流程。
5:数据分析方法:
结构解析使用SHELX-2014软件,精修采用Olex2软件。能带结构和态密度计算使用CASTEP软件中的DFT-PBE泛函。SHG效率以KDP为参照标准进行比较。
独家科研数据包,助您复现前沿成果,加速创新突破
获取完整内容-
Rigaku Oxford Diffraction Synergy-R
Synergy-R
Rigaku Oxford Diffraction
Used for single-crystal X-ray diffraction data collection to determine crystal structures.
-
Bruker D8 Venture diffractometer
D8 Venture
Bruker
Used for single-crystal X-ray diffraction data collection to determine crystal structures.
-
PerkinElmer Lamda-900 UV/vis/NIR spectrophotometer
Lamda-900
PerkinElmer
Used for recording UV/Vis diffuse reflectance data to determine optical band gaps.
-
Teflon autoclave
23 mL
Used for hydrothermal synthesis reactions to grow single crystals under high temperature and pressure.
-
Smart lab powder X-ray diffractometer
Smart lab
Used for collecting X-ray powder diffraction patterns to verify phase purity and structure.
-
Vertex 70 Fourier transform infrared spectrometer
Vertex 70
Used for obtaining IR spectra to analyze chemical bonds and functional groups.
-
Discovery TGA thermal analyzer
Discovery TGA
Used for thermogravimetric analysis to study thermal stability and decomposition.
-
Q-switched Nd:YAG laser
Used for powder second harmonic generation measurements to assess nonlinear optical properties.
-
CASTEP program
Materials Studio
Used for density functional theory calculations to analyze band structures and density of states.
-
登录查看剩余7件设备及参数对照表
查看全部