金属硫氰酸根配合物FeHg(SCN)_4,MnHg(SCN)_4的合成、晶体结构与非线性光学性质的研究

合成了配合物晶体FeHg(SCN)_4和MnHg(SCN)_4用单晶X射线衍射方法测定了这两个晶体的结构.以尿素为标准样品用粉末晶体倍频1064nm的Nd:YAG激光,测得其倍频光强度分别为:FeHg(SCN)_4,0.6倍于尿素;MnHg(SCN)_4,50倍于尿素.后者显示了作为新的非线性光学材料的发展前景.

配合物晶体MnHg(SCN)_4的晶形分析

配合物晶体MnHg(SCN) 4 中维系晶体结构的化学键是—Mn—NCS—配位键。从MnHg(SCN) 4 晶体中配位键的分布特点出发 ,对属于点群 4的单形四方四面体、四方柱和平行双面进行分析 ,确定晶形中不能出现平行双面{ 0 0 1}、四方柱 { 110 } ,可以出现的单形为四方四面体 { 10 1}和 { 0 11}及四方柱 { 10 0 } ,而且四方四面体 { 10 1}和 { 0 11}单形最发育。由结构分析得出的晶形特点与实际晶体晶形特点相符。

共生晶体Mn_2Hg_4(SCN)_(12)和MnHg(SCN)_4的形成

采用恒温蒸发法从水溶液中生长Hg2+、Mn2+为双配位中心的SCN-的配合物晶体。生长液中Hg2+含量较SCN-适当过量的条件下,出现Mn2Hg4(SCN)12晶体和MnHg(SCN)4晶体共生现象。MnHg(SCN)4晶体中Hg2+只与SCN-配位,Mn2+只与NCS-配位,而Mn2Hg4(SCN)12晶体中部分Hg2+可以同时与SCN-和NCS-配位体结合,并且部分SCN-同时和2个Hg2+结合成桥式结构。Mn2Hg4(SCN)12晶体中Mn2+的配位数由MnHg(SCN)4晶体中的4配位增大为5配位和6配位。Mn(NCS)46-和Mn(NCS)53-配位多面体的存在使Mn2Hg4(SCN)12晶体的颜色比MnHg(SCN)4晶体的颜色浅。

非线性光学晶体——MnHg(SCN)_4(CH_3OCH_2CH_2OH)的合成及表征

在水和乙二醇-甲醚体积比为1∶1的混合溶液中制备了金属有机配合物非线性光学晶体材料;乙二醇-甲醚合硫氰酸汞锰(MMTG)晶体。该晶体具有较强的粉末倍频(SHG)效应,用半定量法测定其SHG强度与Urea晶体相当。该晶体具有较强的红外活性,用红外光谱表征了原子间的振动形式和配位情况。用X射线粉末衍射得到了其粉末衍射数据,对衍射数据进行了指标化,并得出MMTG属于正交晶系,其点阵参数a=1.6219800nm,b=1.3502840nm,c=0.7295630nm,V=1.59784nm3。利用指标化结果和X-射线衍射法(XRD)研究了单晶体生长面的取向。用SEM表征了其形貌。最后用X-射线四圆衍射法所得的该晶体的结构数据与粉末衍射数据对比,结果符合较好。并最终确定了MMTG的空间群为p21/c。

新型非线性光学晶体MnHg(SCN)4的合成、结构及表征

合成了配合物晶体MnHg(SCN) 4。用X射线四圆衍射方法确定了此配合物的晶体结构。用元素分析、红外光谱、紫外 -可见光谱以及TG -DTA热分析对其进行了化学表征。测量了不同温度下此配合物晶体在纯水中的溶解度。以尿素为标准样品 ,用 1 0 6 4nm被动锁模 6 0 ps脉冲Nd∶YAG激光为入射基频光测得此晶体的倍频光强度为尿素的 5 0倍。因此 ,MnHg(SCN) 4晶体是一种新的非线性光学材料。

非线性光学晶体MnHg(SCN)_4(C_2H_6SO)_2的热学和光学性质的测定

制备了一种新型非线性光学晶体:二甲亚砜合硫氰酸汞锰(分子式:MnHg(SCN)_4(C_2H_6SO)_2,简称MMTD)。用热重法、差热分析法、差示扫描量热法、热机械分析法、分光光度法和红外光谱研究了它的热学和光学性质。MMTD晶体具有较好的物理化学稳定性。在27℃时,它的比热为699.5 J/mol·℃。晶体的热膨胀系数为α_1=5.33×10^(-5)/℃,α_2=4.51×10^(-5)/℃,α_3=3.10×10^(-5)/℃。MMTD晶体的截止波长为375nm;透光波段为375-2560 nm。MMTD晶体在标准紫光波长404nm的透过率为44.18％,高于硫氰酸汞锰(MMTC)晶体。

非线性光学晶体MnHg(SCN)_4(HCONHCH_3)_2的热学和光学性质的测定

在水和N-甲基甲酰胺的混合溶剂中生长出了金属有机配合物非线性光学晶体材料:二N-甲基甲酰胺合硫氰酸汞锰:MnHg(SCN)4(HCONHCH3)2,简称MMTN晶体。用热重/差热分析法(TGA/DTA)、差示扫描量热法(DSC)、热机械分析法(TMA)、紫外-可见-近红外、红外、拉曼和粉末衍射光谱研究了它的热学和光学性质。MMTN晶体具有较高的物理化学稳定性。在300K时,其比热为635.1 J mol-11 K-1。晶体的热膨胀系数为a1=6.18×10-5K-1,a2=3.91×10-5K-1,a3=9.53×10-6K-1。MMTN的紫外截止波长在354nm;较硫氰酸汞锰(MMTC)晶体紫移了19nm,在360—2000nm具有良好的透光性能。

Synthesis, Structure and Non-linear Optical Properties of Manganese Mercury Tetrathiocyanate

The title copound Manganese Mercury Tetrathiocyanate (MnHg (SCN)(4)) has been synthesized and its structure has been determined. It belongs to tetragonal system, I (4) over bar space group. The cell dimensions are: a = 1.1324 (3) nm, c = 0.4270 (2) nm, V = 0.5475 (3) nm(3), Z = 2, D-c = 2.959 g/cm(3), R = 0.028, R-w = 0.037. The structure feature of the crystal is the Hg-S-C=N-Mn bridge which leads to the formation of an infinite three dimensional network. Irradiated by a 1064 nm Nd:YAG laser beam, MnHg (SCN), shows a 532 nm second harmonic intensity which is 18 times as that of organic nonlinear optical crystal urea, and therefore shows a quite promising application value as a useful nonliear optical material.

非线性光学晶体MMTWMP的热学和光学性质的测定

报道了一种新型非线性光学晶体:二水合二N-甲基-(-吡咯烷酮合硫氰酸汞锰(MMTWMP)。用热重分析法、差示扫描量热法、吸光光度法、红外和粉末衍射光谱研究了它的热学和光学性质。它属于四方晶系,晶胞参数为a=1.21294,c=0.82238nm,V=1.21127nm3。MMTWMP晶体具有较好的物理化学稳定性。它的紫外截止波长为360nm。比硫氰酸汞锰,MnHg(SCN)4(MMTC)紫移了13nm。它在404nm的透过率为44.82%,比MMTC高了17.46%。