激光网
当前位置: 首页 > 材料 > 正文

研究人员开发用于荧光和非线性光学特性的簇状玻璃

2024-02-07 10:27:42  来源:激光网原创    

玻璃可以通过一种新型的“晶体-液体-玻璃”相变来合成。晶体材料可以通过配位化学和栅极化学设计原理进行微调,以获得所需的性能,例如改进传质和光学性能。

然而,如何诱导晶体材料的局部结构紊乱以实现玻璃化转变仍然是一个挑战,因为它们在熔化前大多会发生分解。

在金属-有机框架体系中,对玻璃态的探索仅限于ZIF-4、ZIF-62和ZIF-8等少数模式化合物。需要打破“晶-液-玻璃”工艺中金属和配体的局限性,发展通用晶体材料的玻璃合成途径。

在Angewandte Chemie国际版上发布的一项研究中,由中国科学院福建物质结构研究所的张健教授和方伟辉教授领导的研究小组报道了具有荧光和非线性光学特性的可熔铝分子环。

受深共晶溶剂混合物的特性的启发,与其纯成分相比,熔点明显降低,研究人员设计并合成了第一个可熔化铝羰簇的例子,通过晶格掺杂DESs在分子水平上。

这种分子环化合物在加热后会经历晶体-液体-玻璃过程。铝分子环、DES组分和结构中晶格溶剂之间丰富而强的氢键被认为是熔点降低的根本原因。这种晶格掺杂键合方法为团簇玻璃的开发提供了一种通用的制备方法。

研究人员通过现代表征方法和原位温度监测确定了化合物在熔化和淬火前后的组成变化。他们试图通过物理掺杂将DES溶剂与空的Al8环混合,加热后发现混合物中没有熔融现象,这证明了DES组分在晶格中掺杂的重要性,即DES组分与铝分子环形成“超团簇”结构。

由于簇状玻璃“软材料”的可塑性,研究人员探索了其可加工性和光学特性。他们在常压下通过简单的“热压”方法制备了无气泡玻璃薄膜,并很好地保持了与原始晶体相似的发光和三阶非线性效应。

这种团簇玻璃膜的形成不需要额外的混合介质,这与传统的基板粘接方法不同,揭示了团簇玻璃的优势。

这项研究展示了由地壳中第三丰富的金属制备的铝相关玻璃在可持续发展方面的潜力。将铝分子环与离子液体组分相结合的策略克服了晶体玻璃对金属和配体类型的限制,为“晶-液-玻璃”的研究提供了更好的途径。

免责声明: 激光网遵守行业规则,本站所转载的稿件都标注作者和来源。 激光网原创文章,请转载时务必注明文章作者和来源“激光网”, 不尊重本站原创的行为将受到激光网的追责,转载稿件或作者投稿可能会经编辑修改或者补充, 如有异议可投诉至:Email:133 467 34 45@qq.com