离子液体中含卤的无机化合物的合成及其结构表征【文献综述】.doc

宁波大学**学院本科毕业设计（论文） PAGE 6 PAGE 5 文献综述 应用化学 离子液体中含卤的无机化合物的合成及其结构表征 一、选题背景 （一）离子液体 1.离子液体简介 所谓离子液体（室温离子液体），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[1]。 2．离子液体的应用 离子液体首先被用在有机合成中。离子液体在分离分析科学中的重要性与日俱增。离子液体在电化学方面也有着潜在的应用。 离子液体在催化领域中的应用正越来越多地引起人们的关注。在化学生产和化学研究中，绝大部分催化反应都是在溶剂中进行的。离子液体具有与传统介质截然不同的物化性质，有着可以忽略的蒸气压，是一类新型的绿色催化剂体系和反应介质。许多催化反应都可以在离子液体中或者在离子液体的催化下进行，而且通过选择合适的离子液体可以获得较普通有机溶剂更高的反应速率、更好的选择性等。 3. 离子液体的发展前景 近年来，对离子液体的研究日趋活跃，西方国家政府等有关企业均投入大量资金支持离子液体的研究。同时，离子液体也从绿色化学化工与催化领域迅速扩展到功能材料、电光与光电材料、太阳能储存、生命科学等领域。 （二）非线性光学晶体材料 1.非线性光学晶体材料概况 当光波在非线性介质中传播时，会产生非线性电极化效应，导致光波之间的非线性作用，高强度的激光所导致的光波之间的非线性作用更为显著。这种与光强有关的光学效应，称之为非线性光学效应[2]。 1961年Franken首次将红宝石（Cr3+∶ Al2O3）晶体所产生的激光束射入到石英晶体中，实验过程中发现两束出射光，一束是原入射的红宝石激光，其波长是694.3 nm；而另一束是新产生的紫外光，其波长是347.2 nm，频率恰好是红宝石激光频率的两倍，从而确定了它是入射光的二次谐波，这就是国际上首次发现的激光倍频效应实验。从此以后，便开辟了非线性光学及材料发展的新纪元[2]。 优良的非线性光学晶体应具有如下性质[3]： 晶体的非线性光学系数要大； 能实现相位匹配； 透光波段要宽； 晶体的激光损伤阈值要大； 物化性能稳定、硬度大、不潮解，温度变化带来的影响也要小； 可获得光学均匀的大尺寸晶体； 晶体的激光转换效率要高。 经过半个世纪的努力，非线性光学晶体材料的发展取得了巨大的进步，从无机非线性晶体材料到金属有机杂化非线性晶体材料。中国的科技工作者在非线性光学晶体材料的研究中也取得了国际公认的优异成绩，研制出了一批性能优良的非线性光学晶体材料，如BBO、LBO、BaTiO3、等[4-6]晶体，并且已经大批量的投入生产，KDP类晶体的研究也已经达到国际先进水平，极大的提高了中国科技在国际高技术了领域的地位。 2.无机非线性光学晶体材料 非线性光学晶体材料可以分为无机非线性晶体材料，有机非线性晶体材料，半有机非线性晶体材料。到目前为止，所使用的非线性光学晶体几乎全是无机晶体。过去几十年，人们对无机非线性光学晶体在理论和应用方面已经进行了深入的研究，随着激光科学与技术的不断发展，无机非线性光学晶体材料起着越来越重要的作用。 无机非线性光学晶体按其透光波段范围来划分，可以分为以下三类： 1）从可见光到红外波段的非线性光学晶体 在可见光到红外波段内，人们对非线性光学晶体的研究得最多，其中KTiOPO4（简称KTP晶体）号称频率转换的“全能冠军”材料[7]，它具有倍频系数大，透过波段宽，损伤阈值高，转换效率高，化学稳定性好等优点。 2）紫外波段的非线性光学晶体 紫外波段中，20世纪80年代后期相继成功的发现了一些性能优良的紫外非线性光学材料偏硼酸钡（β-BaB2O4）、三硼酸锂（LiB3O5）、三硼酸铯（CsB3O5）、三硼酸铯锂（CsLiB6O10）和深紫外非线性光学晶体KBe2BO3F2。 3）红外波段的非线性光学晶体[8-9] 现在已经广泛使用的性能优良的非线性光学晶体，绝大多数可以适用于可见光、近红外和紫外波段的范围。但是在红外波段，尤其是波段大于5 μm以上的非线性光学晶体，至今能得到实际应用的却很少。已报道的晶体由于各方面的限制，从而得不到广泛的应用。所以，对于这些已报道的红外波段的非线性光学晶体，很有必要做深入的研究，诸如改进晶体生长工艺技术，对相图与相平衡的研究，以求得生长出大尺寸，优质的晶体。 3．无机红外波段非线性光学晶体的研究 红外非线性光学晶体有着诸多应用：在军事领域，如：激光制导、激光定向红外干扰、激光通讯、红外遥感、红外热像仪、红外测距、激光瞄准；在民用领域，如：环境中痕量气体探测、生物、医药等方面都有着相当广泛的应用。按材料组成可以分为以下三类： 1）ABC2型黄铜矿结构化合物[8-9] 过去已经报道和研究过的红外波段的晶体，主要是黄铜矿结构类型的晶体，例如：ZnG