V（Mo，W）-Cu（Ag）-S簇合物的合成及其三阶非线性光学性质的研究

论文摘要

论文主要研究了V（Mo,W）-Cu（Ag）-S簇合物的合成反应和结构特征,并首次对V-Cu-S化合物进行了光学性质测试,其目的在于寻找具有更强的三阶非线性光学性能的光学分子功能材料。 实验合成了多个具有不同骨架结构的原子簇化合物:V2S6O2Cu6（3-MePy）61; VS4（μ3-I）（CuPPh3）4 2; MoOS3（μ3-Br）Ag3（PPh3）3 3; [Et4N]n[WS4Ag]n 4; [MoOS3Cu3I（C7H9N）2]2 5; （Bu4N）3[WOS3Cu3（NCS）3]I 6; （Bu4N）3[MoOS3Cu3（NCS）3]I 7以及以SCN和吡啶作为混合配体的簇合物8。其中簇合物1、2、3的晶体结构已经通过单晶X射线衍射法确定。采用SHELXTL程序对数据进行处理得到各簇合物的晶胞参数分别为:a=9.756（2）（?）,b=10.422（2）（?）,c=11.937（2）（?）,α=108.32（3）°,β=98.11（3）°,γ=99.38（3）°,Z=2,R1=0.0327,wR2=0.0728（1）;a=11.916（2）（?）,b=13.247（3）（?）,c=22.511（5）（?）,α=91.75（3）°,β=99.09（3）°,γ=116.04（3）°,Z=2,R1=0.1064,wR2=0.2838（2）;a=15.736（3）（?）,b=11.193（2）（?）,c=30.357（6）（?）,α=90°,β=98.11（3）°,γ=90°,Z=4,R1=0.0955,wR2=0.1591（3）;其他化合物的可能结构或组成均通过红外光谱、元素分析结果和已报道的同系物推断得出。 对簇合物1和2的非线性光学性质的测试结果表明它们具有较强的三阶非线性光学性质。在DMF溶液中测得化合物1(1.58×10-4mol/dm3)和2(1.24×10-4mol/dm3)的三阶非线性吸收系数α2值分别为3.5×10-10m/W1和1.7×10-10m/W2;三阶非线性折射系数n2值如下:1.27×10-18m2/W1和-6.86×10-19m2/W2。三阶非线性磁化率x3值分别为1.2×10-11esu1和5.9×10-12esu2而相应的超极化率γ分别为4.2×10-32esu1和1.6×10-32esu2。通过n2数值的正负推测出化合物1和2分别显示较强的自聚焦和自散焦作用。比较这两个化合物,推测骨架的对称性、重金属原子的个数以及结构的刚性应当是造成非线性光学性质出现差异的主要原因。

论文目录

• 1 引言
• 1.1 Mo（W，V）-Cu（Ag）-S簇合物的分类
• 4]（或[VS₃O]）单元的簇合物'>1.1.1 含有[VS₄]（或[VS₃O]）单元的簇合物
• 4]单元的簇合物'>1.1.2 不含有[VS₄]单元的簇合物
• 1.1.3 小结
• 1.2 Mo（W，V）-Cu（Ag）-S簇合物的合成方法
• 1.2.1 液相反应合成
• 1.2.2 固相反应合成
• 1.3 Mo（W，V）-Cu（Ag）-S簇合物的谱学性质
• 1.3.1 红外光谱
• 1.1.2 紫外可见光谱
• 1.3.3 核磁共振光谱
• 1.4 非线性光学性质
• 1.4.1 非线性光学性质理论
• 1.4.2 Z-扫描
• 1.4.3 簇合物的非线性光学性质
• 1.5 本文内容及目的
• 2 新型V（Mo，W）-Cu（Ag）-S簇合物的合成及表征
• 2.1 实验部分
• 2.1.1 实验药品
• 2.1.2 实验仪器
• 2.1.3 新型V（Mo，W）-Cu（Ag）-S簇合物的合成
• 2.2 实验结果和讨论
• 2.2.1 有关起始原料的讨论
• 2.2.2 各簇合物的表征与结构确定
• 2.2.3 若干簇合物的反应分析与讨论
• 3 V-Cu-S簇合物的三阶非线性光学性质
• 3.1 实验部分
• 3.1.1 簇合物的紫外可见光谱测定
• 3.1.2 簇合物的三阶非线性光学性质测量
• 3.2 实验结果与讨论
• 3.2.1 簇合物的紫外可见光谱
• 3.2.2 三阶非线性光学性质
• 3.2.3 比较和讨论
• 4 结论及展望
• 4.1 结论
• 4.2 未完成的工作及展望
• 致谢
• 参考文献