钨硫簇/聚合物复合制备及非线性光学性质研究

来源 :合肥工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:cxn0371
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钨硫簇合物是性能良好的非线性光学材料,具有较强的光限幅性能;但簇合物的非线性光学研究大多是在溶液中进行的,而溶液往往不能适应制作器件、携带方便等实际应用的需求,所以需要对其进行固体化。本文基于钨硫簇合物优良的非线性光学性质和光限幅特性应用固体化需要,开展钨硫簇合物与PMMA、PS的复合制备成固体材料的研究,探索新型固体复合材料的制备方法和条件。1、用液相合成法,分别将四硫代钨酸铵、卤化亚铜盐(或卤化银盐),与配体三苯基膦PPh3(或吡啶Py)反应合成三种钨硫簇合物,分别为W2Cu4S8(PPh34(簇合物1)、W2Ag4S8(PPh34(簇合物2)、WS4Cu4I2(Py)6(簇合物3),分别进行红外、紫外和光限制效应测试。从实验结果看,合成的钨硫簇合物具有较好的光限幅性能,其中以W2Ag4S8(PPh34簇合物的光限幅性能最好。2、用原位聚合复合法,分别将簇合物1、簇合物2与PMMA单体混合,在原位聚合的同时实现复合,制备固体PMMA基复合材料,并进行了红外、紫外和SEM表征及Z-扫描法非线性光学性质测试。在光透过率相同的条件下,对比簇合物溶液,固体PMMA基复合材料的光限制效应更强。由此分析得出,原位聚合复合法制备的复合材料保持了簇合物良好的非线性光学性质和较好的光限幅性能,其中的簇合物分子保持了原有的骨架结构,没有发生解离。3、用原位聚合复合法,分别将簇合物1、簇合物3与PS单体进行原位聚合复合制备固体PS基复合材料,并进行了红外、紫外、SEM表征及Z-扫描法非线性光学性质测试。从SEM图中可以看出,簇合物在复合材料表面分布比较均匀,颗粒大小适中。复合材料红外图谱中有430cm1左右的峰,对应于簇合物分子的W S键特征波长,说明复合材料在原位聚合复合过程中簇合物W S键没有发生变化。而从开孔和闭孔的Z-扫描曲线可以得出复合材料具有非线性光学性质。综上所述,采用钨硫簇合物与高分子基底材料PMMA、PS进行原位聚合复合制备的新型固体复合材料,具有非线性光学性质和良好光限幅特性,是一种新型的光限幅复合材料。
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