[发明专利]一种钼硝酸钾化合物、其非线性光学晶体及其制备方法和用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种光电子功能材料及其制备方法和用途，尤其涉及一种钼硝酸钾化合物、其非线性光学晶体及其制备方法和用途。

背景技术

非线性光学晶体是对于激光强电场显示二次以上非线性光学效应的晶体。经过几十年探索和研究，非线性光学晶体材料取得了丰硕的成果，尤其是激光频率转换晶体的研究更为深入，许多性能优异的非线性光学晶体已经在光学、通讯、医疗、军事等方面获得广泛应用。非线性光学频率转换晶体主要用于激光倍频、和频、差频、多次倍频、光参量振荡和光参量放大等方面，从而拓宽了激光辐射波长的范围，开辟新的激光光源，在许多领域，如激光技术、大气监测、国防等方面，都有着重要的应用价值。

CN1315014A公开了一种通式为K₂Al₂B₂O₇的非线性光学晶体，该非线性光学晶体是一种易于生长且实用性优良的真空紫外线产生用晶体。CN102995121A公开了一种非线性光学晶体碘酸钒铊，其化学式为T_l(VO₂)₂(IO₃)₃，分子量为：894.97，属正交晶系，空间群Ima2，单胞参数为α=β=γ=90°，Z=4，采用水热法制备。碘酸钒铊T_l(VO₂)₂(IO₃)₃具有优良的非线性光学性能，其粉末SHG系数与KTP相当。

目前，已经成功商业化的非线性光学晶体有KTiOPO₄(KTP)、β-BaB₂O₄(BBO)、LiB₃O₅(LBO)等，上述晶体适用于可见光及紫外光范围的频率转化。尤其是KTP晶体，由于具有大的非线性转化效率，而广泛应用于低功率绿光激光器中。但是，由于KTP晶体在高功率下，容易产生“灰迹”等损伤，使其应用受到了限制。

硼酸盐非线性光学晶体具有适中的倍频系数，较高的抗激光损伤阈值和紫外透过率，因此这类晶体常被用于实现紫外相干光输出。常用的紫外非线性光学晶体包括β-BaB₂O₄(BBO)、LiB₃O₅(LBO)、CsB₃O₅(CBO)、CsLiB₆O₁₀(CLBO)、KBe₂BO₃F₂(KBBF)。虽然这些材料的晶体生长技术已日趋成熟，但仍存在着明显的不足之处：如晶体易潮解、生长周期长、层状生长习性严重、损伤阈值低及价格昂贵等。

由于非线性光学晶体材料有极为广阔和重要的应用前景，国内外关于非线性光学晶体材料的研究一直非常活跃。尽管如此，已有非线性光学晶体的综合性能仍然存在诸多不足。因此，寻找和研究新的具有优良性能的非线性光学晶体材料仍然是当前一个非常重要的工作。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种钼硝酸钾化合物，所述钼硝酸钾化合物的化学式为K₁₃Mo₁₀(NO₃)O₃₆。

所述的钼硝酸钾化合物的制备方法，包括如下步骤：按摩尔比为KNO₃:MoO₃:K₂CO₃=0.1:1.0:0.6的比例将3种物质混合均匀并研磨，然后压实，在300-400℃下烧结30-60h。该方法通过固相合成方法在高温下烧结来获得，其反应方程式为：

KNO₃+10MoO₃+6K₂CO₃=K₁₃Mo₁₀(NO₃)O₃₆+6CO₂↑

具体合成步骤如下：按上述量准确称量，放入玛瑙研钵中，混合均匀并仔细研磨，然后装入的有盖铂坩埚中，将其压实，放入马弗炉中，缓慢升温至300-400℃，优选350℃烧结30-60h，优选48h，开始升温速率一定要缓慢，防止因分解造成配比的变化，使固相反应充分进行，降至室温后，用粉末X射线衍射确认产物纯度。