Mo（W）/S/Cu（Ag）原子簇合物的合成及其三阶非线性光学性质的研究

论文摘要

本文主要研究了Mo（W）/S/Cu（Ag）原子簇化合物的溶液合成反应以及对这些簇合物进行了结构表征,利用单晶X-射线仪测定了一个簇合物的晶体结构并对其进行了非线性光学性质的测定,目的在于寻找具有更好三阶非线性光学性质的的功能材料。所有实验均分为两步进行,即在室温下采用（NH4）2MS4（M=Mo,W）,CuX,R4NX（X=Br,I;R=Et,Bu）为原料,通过液相反应首先得到原子簇合物前驱体的溶液,此过程可以看作是异核金属化过程,不分离前躯体簇合物,然后加入目标配体进行取代反应,通过配体的调谐作用得到了一系列含有预期的次级构造单元和目标配体的异金属硫代原子簇合物。其中簇合物（1）的晶体结构已经通过单晶X-射线法确定,其分子式为[W2S8Cu8Br2（1,10-phen）6]。该晶体结构属单斜晶系,其晶胞参数为a=29.501（7）（?）,b=11.371（2）（?）,c=23.784（5）（?）,α=90°,γ=90°,β=106.371（6）°,V=7655（?）3,Z=4,Dc=2.198g/cm3,F（000）=4847,μ=7.524mm-1。其它化合物利用红外光谱、紫外-可见光谱进行了表征。在DMF溶液中对簇合物（1）的非线性光学性质的测试结果表明其具有较强的三阶非线性吸收效应,非线性吸收系数为α=4.0×10-10m/W,同时显示出自散焦作用,非线性折射系数n2=-4.0×10-17m2/W。其相应的三阶非线性极化率x（3）经计算为1.0×10-11esu。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 1 引言
• 1.1 Mo（W）/S/Cu（Ag）原子簇合物的合成进展、结构与分类
• 1.1.1 结构单元（单M簇）
• 1.1.2 零维原子簇聚合物
• 1.1.3 一维原子簇聚合物
• 1.1.4 二维原子簇聚合物
• 1.1.5 三维原子簇聚合物
• 1.2 Mo（W）/S/Cu（Ag）原子簇化合物的合成方法
• 1.2.1 液相反应合成
• 1.2.2 固相反应合成
• 1.2.3 溶剂热反应合成
• 1.3 Mo（W）/S/Cu（Ag）簇合物的谱学性质及其研究
• 1.3.1 红外光谱
• 1.3.2 紫外-可见光谱
• 1.4 非线性光学性质
• 1.4.1 材料的三阶非线性光学效应及原理
• 1.4.2 非线性吸收与非线性折射
• 1.4.3 Z-扫描实验方法
• 1.4.4 Mo（W）/S/Cu（Ag）原子簇化合物的非线性光学性质
• 1.5 本文研究内容
• 2 新型Mo（W）/S/Cu（Ag）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Mo（W）/S/Cu（Ag）簇合物的合成
• 2.2 Mo（W）/S/Cu金属簇合物的晶体结构及分析
• 2.2.1 簇合物晶体结构解析的步骤
• 2.2.2 簇合物（1）的晶体数据及结构分析
• 2.3 其它簇合物的红外光谱分析
• 2.4 若干簇合物的电子光谱
• 2.4.1 簇合物（1）的电子光谱
• 2.4.2 簇合物（2）的电子光谱
• 2.4.3 簇合物（3）的电子光谱
• 2.4.4 簇合物（4）的电子光谱
• 2.4.5 簇合物（5）的电子光谱
• 2.4.6 簇合物（6）的电子光谱
• 2.5 实验结果与讨论
• 2.5.1 实验原理及反应方法
• 2.5.2 簇合物的反应分析与讨论
• 3 Mo（W）/S/Cu（Ag）簇合物的三阶非线性光学性质
• 3.1 簇合物（1）的三阶非线性光学性质测定
• 3.2 三阶非线性吸收性质
• 3.3 三阶非线性折射性质
• 3.4 非线性光学性质的比较和讨论
• 4 结论及展望
• 4.1 结论
• 4.2 本文未完成的工作及展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录 A
• 附录 B