电压调控Keggin型多金属氧酸盐—四苯基卟啉杂化体系的三阶非线性光学性质研究

发布时间：2017-11-11 07:40

  本文关键词：电压调控Keggin型多金属氧酸盐—四苯基卟啉杂化体系的三阶非线性光学性质研究

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【摘要】：本论文针对非线性光学材料的性能调控这一前言领域,选取Keggin型多金属氧酸盐-四苯基卟啉杂化体系为研究对象。采用电化学方法使Keggin型多金属氧酸盐-四苯基卟啉化合物在不同电位条件下电解充分后处于不同的氧化还原态,采用电化学工作站和Z-扫描装置联用的测试方法测试其在不同氧化还原态的三阶非线性光学性质,同时验证各个状态下非线性光学性质的可逆性。通过计算和分析分子轨道能级,对此类化合物在不同电压条件下的非线性光学性质变化机理进行了深入的探讨。本论文的主要研究内容如下：1.按照文献方法制备了以离子键结合Keggin型多金属氧酸盐-四苯基卟啉化合物：[H_2TPP][HPW_(12)O_(40)]·2C_4H_8O·2H_2O(TPP-PW)、[H_2TPP][HPMo_(12)O_(40)]·5C_4H_8O·5H_2O (TPP-PMo)。采用电化学工作站使用循环伏安法(CV)和示差脉冲伏安法(DPV)对原料卟啉、原料多金属氧酸盐、多金属氧酸盐-四苯基卟啉化合物TPP-PW和TPP-PMo进行测试。结果发现TPP-PW,TPP-PMo中,多酸的氧化还原电对向负电位方向移动,卟啉的氧化还原电对向正电位方向移动。通过控制外加电压,使TPP-PW,TPP-PMo处于不同的氧化还原态,同时用Z-扫描装置测试样品的三阶非线性光学性质。结果发现无论是施加正电压还是负电压,TPP-PW,TPP-PMo的三阶非线性光学系数都降低。TPP-PW的二阶超分子极化率γ分别能够在-0.95V,0V,0.7V(vs Fc+/Fc)三个电解电压之间进行可逆的切换,对应的Y分别为(2.27±0.15)×10~(-28)(esu),(2.70±0.15)×10~(-28)(esu), (2.34±0.15)×10~(-28)(esu)),TPP-PMo的二阶超分子极化率Y能够分别在-1.75V,OV,0.7V (vs Fc+/Fc)三个电解电压之间进行可逆的切换,对应的Y分别为：(2.45±0.15)× 10~(-28)(esu),(2.75±0.15)×10~(-28)(esu),(2.28±0.15)×10~(-28)(esu))。通过分析分子轨道能级发现TPP-PW,TPP-PMo无论得失电子,都阻碍分子内部卟啉与多酸间的电子转移,使其三阶非线性光学系数降低。2.按照文献方法制备了以共价键结合的Keggin型多金属氧酸盐-四苯基卟啉化合物{(TPP)Zr(PW_(11)O_(39))[(n-C_4H_9)_4N]_5｝(ZrTPP-PW_(11))。采用电化学工作站使用循环伏安法(CV)和示差脉冲伏安法(DPV)对原料卟啉、原料多酸、ZrTPP-PW_(11)进行测试。结果发现ZrTPP-PW_(11)中,多酸的氧化还原电对向负电位方向移动,卟啉的氧化还原电对向正电位方向移动。通过控制外加电压,使ZrTPP-PW_(11)处于不同的氧化还原态,同时进行Z-扫面测试。结果发现无论是施加正电压还是负电压,ZrTPP-PW_(11)的三阶非线性光学性质都降低。ZrTPP-PW_(11)的二阶超分子极化率γ能够分别在0V,0.75V(vs Fc+/Fc)两个电解电压之间进行可逆的切换,对应的Y分别为：(3.33±0.15)×10~(-28)(esu), (2.35±0.15)×10~(-28)(esu)。
【学位授予单位】：北京化工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O641.4

【参考文献】

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本文编号：1170456