CuCl晶体的生长及表征【文献综述】.doc

××××××××××××××××××××××××（论文题目） 宁波大学**学院本科毕业设计（论文） PAGE 4 PAGE 3 文献综述 应用化学 CuCl晶体的生长及表征 选题背景 1、离子液体的历史和现状 离子液体（室温离子液体）（Room temperature ionic liquids），是指在室温或接近常温时呈液态，由有机阳离子与无机或有机阴离子组成的盐。又称低温熔盐、室温熔盐。与固态物质相比较，它是液态的；与传统的液态物质相比较，它又是离子的[1]。 第一个离子液体——硝基乙胺于1914年被Sudgen[2]报道出来，它是由乙胺的水溶液和浓硝酸中和得到。1948年，美国专利报道了三氯化铝和卤化乙基吡啶离子液体，主要应用于电镀领域，可称之为第一代室温离子液体[3]。1951年，Hurley[4]等首次在离子液体中研究电化学沉积金属铝后，离子液体在电化学中的研究就逐渐开展起来。1975年，美国空军研究院合成了N-烷基吡啶氯铝酸盐离子液体，但是遇水就会反应，使其应用受限。1976年，美国Colorado州大学的Robert Osteryoung[5]在研究有机电化学时，利用AlCl3/[N-EtPy]Br作为电解液，发现这种室温离子液体是很好的电解液，它具有能和有机物混溶、不含质子、电化学窗口较宽等特点，使人们对室温离子液体产生了广泛的兴趣。到了90年代，一类以1，3－二烷基咪唑氟硼酸盐和氟磷酸盐为代表的新型离子液体被成功合成，该类离子液体的合成拓宽了离子液体的物理化学性质范围，加深了人们对离子液体物理化学性质可设计性的认识，使离子液体的研究和应用领域迅速扩展，而广泛应用于有机合成，分离分析，电化学以及功能材料等领域[6]。 由于离子液体具有较低的熔点、良好的导电性、可以忽略的蒸汽压、不易燃烧、存在的亿万种可能种类以及属于绿色化学等优点。进入21世纪，离子液体受到化学家们广泛的重视。全世界范围内掀起一股研究离子液体的热潮：北大西洋公约组织(NATO)召开了有关离子液体的会议[7]；欧盟制定了离子液体研究计划[8]；日本正在酝酿建立产学研联合研究体制[9]。在我国，中科院兰州化物所用离子液体催化合成三聚甲醛取得突破，中试阶段投料试车一次性成功，生产出合格的三聚甲醛产品[10]。 2、电光晶体的历史和现状 电光晶体（electro optical crystal），是指在外加电场的作用下，折射率会发生改变的一类晶体。这种现象则称为电光效应。 在电光晶体中，如果施加强电场，就会导致晶体的折射率变化，从而把光调制成载有信息的调制光，即外加电场电压的不同，透射光的强度不同，而这种光强度的变化就是某种信息的载体。电光效应和电光晶体在工程技术和科学研究中有许多重要应用。如利用电光效应中的普克尔（Pockels）效应和克尔（Kerr）效应，可以制作电光调制器、电光开关、电光光偏转器等器件，在高速摄影、光速测量、光通信和激光测距等技术中获得了重要应用。随着激光技术、光电子技术的广泛应用和深入发展，特别是现代军事技术的发展，对电光器件的质量、多功能、快速等性能提出了更高的要求，使得电光晶体的研发成为研究的一大热点[11]。 电光晶体探索的目标是获得低插入损耗、高损伤阈值、高消光比、不潮解等性能的晶体。还要有好的物化性能和易生长的特点。目前已实用的电光晶体主要是一些高电光品质因子的晶体和晶体薄膜。如在可见波段，常用电光晶体有磷酸二氢钾（KDP）、磷酸二氢铵（ADP）、 HYPERLINK /view/689663.htm \t _blank 铌酸锂（LN）、钽酸锂（LT）等晶体。前两种晶体有高的光学质量和光损伤阈值，但其半波电压较高，而且要采用防潮解措施。后两种晶体有低的半波电压，物理化学性能稳定，但其光损伤阈值较低。在红外波段，主要是半导体晶体，如氯化亚铜（低温γ相）、砷化镓、碲化镉等晶体。其中砷化镓和碲化镉半导体晶体已达到实用[12,13]。但它们的物化性能较差，晶体容易开裂，这些都妨碍了它们的应用。因此，在红外波段，新型红外电光材料有待进一步研究开发。 CuCl晶体的概述 随着激光技术、光电子技术的广泛应用和发展，电光器件的质量、多功能、快速等性能成为衡量电光晶体优质的标准，特别是现代军事技术的发展，对新颖红外电光晶体的研发与性能测试成为研究的一大热点。 低温γ相CuCl 电光晶体是人们发现较早的一种红外电光晶体，它是在温度低于360℃下的立方结构的p型半导体材料。它的空间群为F-43m立方晶系[14]。透过波段达到20.5μm，电光系数γ41为3.6(10-10cm/V)，是一种性能优异、有重要应用价值的红外波段电光晶体[15]。从60年代，人们就开展了对CuCl晶体的生长和性能研究[16]。但由于CuCl难溶性和不稳定