離子液體中含鹵的無機化合物的合成及其結構表征【開題報告】

1、開題報告開題報告應用化學應用化學離子液體中含鹵的無機化合物的合成及其結構表征離子液體中含鹵的無機化合物的合成及其結構表征一、選題背景（一）離子液體1.離子液體簡介所謂離子液體（室溫離子液體），是指在室溫或接近常溫時呈液態(tài)，由有機陽離子與無機或有機陰離子組成的鹽。又稱低溫熔鹽、室溫熔鹽[1]。2離子液體的應用離子液體首先被用在有機合成中。離子液體在分離分析科學中的重要性與日俱增。離子液體在電化學方面也有著潛在的應用。離子液體在催化領域中的

2、應用正越來越多地引起人們的關注。在化學生產和化學研究中，絕大部分催化反應都是在溶劑中進行的。離子液體具有與傳統(tǒng)介質截然不同的物化性質，有著可以忽略的蒸氣壓，是一類新型的綠色催化劑體系和反應介質。許多催化反應都可以在離子液體中或者在離子液體的催化下進行，而且通過選擇合適的離子液體可以獲得較普通有機溶劑更高的反應速率、更好的選擇性等。3.離子液體的發(fā)展前景近年來，對離子液體的研究日趨活躍，西方國家政府等有關企業(yè)均投入大量資金支持離子液體的研

3、究。同時，離子液體也從綠色化學化工與催化領域迅速擴展到功能材料、電光與光電材料、太陽能儲存、生命科學等領域。（二）非線性光學晶體材料1.非線性光學晶體材料概況當光波在非線性介質中傳播時，會產生非線性電極化效應，導致光波之間的非線性作用，高強度的激光所導致的光波之間的非線性作用更為顯著。這種與光強有關的光學效應，稱之為非線性光學效應[2]。1961年Franken首次將紅寶石（Cr3∶Al2O3）晶體所產生的激光束射入到石英晶體中，實驗過

4、程中發(fā)現(xiàn)兩束出射光，一束是原入射的紅寶石激光，其波長是694.3nm；而另一束是新產生的紫外光，其波長是347.2nm，頻率恰好是紅寶石激光頻率的兩倍，從而確定了它是入射光的二次諧波，這就是國際上首次發(fā)現(xiàn)的激光倍頻效應實驗。從此3體，至今能得到實際應用的卻很少。已報道的晶體由于各方面的限制，從而得不到廣泛的應用。所以，對于這些已報道的紅外波段的非線性光學晶體，很有必要做深入的研究，諸如改進晶體生長工藝技術，對相圖與相平衡的研究，以求得生

5、長出大尺寸，優(yōu)質的晶體。3無機紅外波段非線性光學晶體的研究紅外非線性光學晶體有著諸多應用：在軍事領域，如：激光制導、激光定向紅外干擾、激光通訊、紅外遙感、紅外熱像儀、紅外測距、激光瞄準；在民用領域，如：環(huán)境中痕量氣體探測、生物、醫(yī)藥等方面都有著相當廣泛的應用。按材料組成可以分為以下三類：1）ABC2型黃銅礦結構化合物[89]過去已經(jīng)報道和研究過的紅外波段的晶體，主要是黃銅礦結構類型的晶體，例如：ZnGeP2、Ag3AsSe3、CdGeA

6、s2、Tl3AsSe3、和AgG(Se1xSx)2等晶體。這些晶體的非線性光學系數(shù)大，但其能量轉換效率大多受到晶體尺寸大小和晶體光學質量限制，熱膨脹的各向異性大，熱導率低，晶體長大困難，本征缺陷引起吸收和散射，使得在近、中紅外區(qū)透過率降低。從而得不到廣泛的應用。2）硫屬元素化合物隨著水熱合成技術的日臻成熟，人們運用該技術成功地合成了大量的硫化物和硫屬化物其中包括AgGaS2和AgGaSe2[1011]。這兩種晶體的缺點就是具有熱膨脹的各

7、向異性，當降溫冷卻時，晶體沿a軸收縮而沿c軸(或光軸)膨脹。3）含鹵的化合物[7]上述紅外非線性光學材料都是半導體，由于帶隙較窄，造成它們的激光損傷閾值普遍較低。通常，絕緣材料大多具有大的帶寬，預期會有較高的激光損傷閾值，所以在絕緣體中尋找好的紅外非線性光學材料是一個新的研究思路。為此我們選擇金屬鹵化物作為突破點，就是考慮到鹵化物往往具有良好的絕緣性，其帶隙比較大，意味著其晶體的激光損傷閾值也相應較高；并且MX(X=C1，Br)鍵在紅外