研究目的
设计并组装一种基于非手性羧基膦酸酯配体的非中心对称结构配位聚合物,用于非线性光学和发光领域的潜在应用。
研究成果
配位聚合物[Mn(HL)2]n具有非中心对称的层状结构,其拓扑构型为(43)2(46(2)66(2)83),通过C-H…π相互作用稳定。该材料展现出与尿素效率相当(0.8倍)且可相位匹配的二次谐波活性,以及因配体内跃迁导致的457 nm红移发光。本研究为利用非对称次膦酸酯配体设计二次谐波活性材料提供了范例,未来可探索类似体系以提升非线性光学性能。
研究不足
该研究仅限于基于锰和H2L配体的一种特定配位聚合物,未探索金属离子或配体的变化。其二次谐波产生效率相对较低(为尿素的0.8倍),且发光特性为此化合物所特有。潜在的优化方向可能包括测试其他反应条件或配体以提升性能。
1:实验设计与方法选择:
采用水热合成法使MnSO4与手性2-羧乙基(苯基)次膦酸配体(H2L)反应,形成配位聚合物[Mn(HL)2]n。该方法旨在通过控制温度和压力条件促进晶体生长。
2:样品选择与数据来源:
样品由市售试剂(包括MnSO4和H2L配体)合成,未进一步纯化。数据采集自单晶X射线衍射、元素分析、红外光谱、热重分析(TGA)、粉末X射线衍射(PXRD)、光致发光光谱及二次谐波(SHG)测量。
3:实验设备与材料清单:
设备包括布鲁克Apex-II衍射仪(X射线衍射)、珀金埃尔默240C(元素分析)、尼高力5700光谱仪(傅里叶变换红外光谱)、戴蒙德TG 6000(TGA)、布鲁克Advance D8(PXRD)、珀金埃尔默LS55(光致发光)及调Q Nd:YAG激光器(SHG测量)。材料包含MnSO4、H2L配体、蒸馏水、KBr压片及样品封装用玻璃盒。
4:H2L配体、蒸馏水、KBr压片及样品封装用玻璃盒。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:将MnSO4与H2L的蒸馏水混合液密封于聚四氟乙烯内衬高压釜中,120°C加热2天。冷却后过滤橙色晶体,经洗涤干燥处理。表征手段包括:X射线衍射测定结构、元素分析确定组成、红外光谱分析官能团、TGA评估热稳定性、PXRD验证相纯度、光致发光检测发射特性,以及采用筛分粒径样品进行SHG非线性光学响应测试。
5:数据分析方法:
使用SAINT和SADABS软件处理X射线数据,SHELXS和SHELXL进行结构解析与精修。未明确提及统计分析,结果基于实验测量值并与尿素等标准物质(如SHG对比)进行比较解读。
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Perkin-Elmer 240 C instrument
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