CN113912091B - Cs3C6N9·H2O化合物、Cs3C6N9·H2O非线性光学晶体及其制法和用途 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种Cs3C6N9·H2O化合物、Cs3C6N9·H2O非线性光学晶体、和Cs3C6N9·H2O晶体用于制作非线性光学器件的用途。属于三斜晶系，空间群为P1，晶胞参数为
Figure DDA0003310760360000011
α＝70.388(4)°，β＝83.653(4)°，γ＝88.312(3)°，Z＝1；其具有较短的紫外吸收截止边，约为298nm、极大的非线性光学效应，约为商业化非线性光学晶体KDP的10倍左右、易于制备、物理化学性能稳定等优点；该晶体可用于制作非线性光学器件。

Description

Cs3C6N9·H2O化合物、Cs3C6N9·H2O非线性光学晶体及其制法和 用途
技术领域
本发明涉及一种Cs3C6N9·H2O化合物、Cs3C6N9·H2O非线性光学晶体和 Cs3C6N9·H2O晶体用于制作非线性光学器件的用途。
技术背景
晶体的非线性光学效应是指这样一种效应：当一束具有某种偏振方向的激光按一定方向通过一块非线性光学晶体时，该光束的频率将发生变化。具有非线性光学效应的晶体称为非线性光学晶体。利用晶体的非线性光学效应，可以制成二次谐波发生器和上、下频率转换器以及光参量振荡器等非线性光学器件。利用非线性光学晶体进行频率变换的全固态激光器是未来激光器的一个发展方向，而其关键在于获得优秀的非线性光学晶体。
目前，应用于紫外波段的非线性光学晶体都是硼酸盐，主要有β-BaB2O4 (BBO)、LiB3O5(LBO)、RbLiB6O10(CLBO)和K2Be2BO3F2(KBBF)等，但它们都存在各自的不足之处。例如，CLBO极易潮解，难以实现商业化应用； KBBF则由于其严重的层状生长习性导致其难以获得c向厚度大的晶体。因此，探索综合性能优异的新型紫外非线性光学晶体仍然是迫切而必要的。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种化学式为Cs3C6N9·H2O的化合物。
本发明的目的之一在于提供一种Cs3C6N9·H2O非线性光学晶体。
本发明的目的之一在于提供一种Cs3C6N9·H2O非线性光学晶体的制备方法。
本发明的目的之一在于提供Cs3C6N9·H2O非线性光学晶体的用途。
本发明的技术方案如下：
一、一种Cs3C6N9·H2O的化合物，所述的Cs3C6N9·H2O化合物的化学式为 Cs3C6N9·H2O。
二、本发明提供一种Cs3C6N9·H2O非线性光学晶体，该晶体的化学式为 Cs3C6N9·H2O，其不含对称中心，属于单斜晶系，P1空间群，晶胞参数为
Figure BDA0003310760340000011
α＝70.388(4)°，β＝83.653(4)°，γ＝88.312(3)°，Z＝1。
该晶体的基本结构是由(C6N9)3-阴离子同向平行排列形成(C6N9)3-层，Cs+和H2O填充在层与层之间以维持整个三维结构的平衡。粉末倍频测试显示该晶体的有效倍频系数约为商业化非线性光学晶体KDP的10倍左右。紫外-可见-近红外漫反射光谱显示，该晶体的紫外吸收边298nm。偏光显微镜双折射测试表明该晶体的最大双折射率为0.52@550nm左右。
三、一种Cs3C6N9·H2O非线性光学晶体的制备方法，采用离子交换法制备所述的Cs3C6N9·H2O化合物，具体包括如下依序进行的步骤：
(1)首先将NaN(CN)2放入气氛炉(氮气或氩气)，然后以10-200℃/小时的速率升温到300-500℃并保温烧结6-12小时，即得到Na3C6N9化合物的纯相；
(2)将Cs+化合物的水溶液和强酸型阳离子交换树脂充分混合均匀，然后加入到四氟砂芯层析柱中，其中Cs+化合物和强酸型阳离子交换树脂的摩尔比为 1：1；
(3)使用去离子水冲洗四氟砂芯层析柱中的强酸型离子交换树脂，直到完全除去强酸型离子交换树脂上附着的含Cs+化合物中的阴离子；
(4)最后，将步骤(1)制成的Na3C6N9化合物配置成浓度为0.02-0.06mol/L 的Na3C6N9水溶液，然后缓慢加入经过步骤(3)的四氟砂芯层析柱中，然后收集洗脱液并将搜集的洗脱液用设有多个通孔的薄膜封口，接着在室温、无晃动、无污染、无空气对流的静态环境中静置，直到生长出晶体，即得所述的 Cs3C6N9·H2O非线性光学晶体。
所述含Cs+化合物为Cs2CO3、Cs2SO4、CsNO3、CsF、CsCl或CsBr；强酸型阳离子交换树脂为Merck,Ionenaustauscher I,Art.4765(H+)或Amberlite IR-120(H+)离子交换树脂。
以下是几个典型的可以得到Cs3C6N9·H2O化合物的反应：
Figure BDA0003310760340000021
Figure BDA0003310760340000022
Figure BDA0003310760340000023
Figure BDA0003310760340000024
Figure BDA0003310760340000025
Figure BDA0003310760340000026
四、一种Cs3C6N9·H2O非线性光学晶体的制备方法，采用水溶液法制备所述的Cs3C6N9·H2O化合物，具体包括如下步骤：
(1)首先使用气氛炉(氮气或氩气)，将一定量的CsN(CN)2以10-200℃ /小时的速率升温到300-500℃，然后保温烧结6-12小时；
(2)将步骤(1)中的产物，溶于去离子水中，步骤(1)中的产物的浓度为0.02-0.06mol/L，再用设有多个通孔的薄膜封口，在室温下静置，放在无晃动、无污染、无空气对流的静态环境中，直到生长出Cs3C6N9·H2O晶体。
本发明的Cs3C6N9·H2O非线性光学晶体的用途，包括作为非线性光学器件使用。
优选地，所述Cs3C6N9·H2O非线性光学晶体在制备产生紫外倍频激光输出中的用途。
优选地，所述Cs3C6N9·H2O非线性光学晶体在制备倍频发生器、上或下频率转换器或光参量振荡器中的用途。
优选地，所制备的非线性光学器件包含将至少一束入射电磁辐射通过至少一块Cs3C6N9·H2O非线性光学晶体后，产生至少一束频率不同于入射电磁辐射的输出辐射的装置。
较之前的现有技术，本发明具有如下有益效果：
(1)所获得的Cs3C6N9·H2O非线性光学晶体具有较短的紫外吸收截止边、较大的非线性光学效应、较大的双折射率，物理化学性能稳定和机械性能好等优点；
(2)该Cs3C6N9·H2O非线性光学晶体可用于制作非线性光学器件；
(3)本发明非线性光学晶体制作的非线性光学器件可用于若干军事和民用高科技领域中，例如激光致盲武器、光盘记录、激光投影电视、光计算和光纤通讯等。
附图说明
图1是用Cs3C6N9·H2O晶体制成的一种典型的非线性光学器件的工作原理图，其中1是激光器，2是入射激光束，3是经晶体后处理和光学加工的 Cs3C6N9·H2O晶体，4是所产生的激光束，5是滤光片。
图2为本发明的Cs3C6N9·H2O多晶粉末X射线衍射图谱与基于Cs3C6N9·H2O 单晶结构模拟的X射线衍射图谱。
图3为本发明的Cs3C6N9·H2O晶体结构图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图进一步描述本发明。本领域技术人员知晓，下述实施例不是对本发明保护范围的限制，任何在本发明基础上做出的改进和变化都在本发明的保护范围之内。
实施例1-15是关于Cs3C6N9·H2O化合物的制备。
实施例1
所述离子交换法制备Cs3C6N9·H2O单晶，具体操作按下列步骤进行：
a)首先使用气氛炉(氮气或氩气)，将一定量的NaN(CN)2以10℃/小时的速率升温到300℃左右，然后保温烧结12小时左右，即得到Na3C6N9化合物的纯相。
b)将10g的Amberlite IR-120(H+)离子交换树脂(交换容量为1.7×10-3 mol/g)和2.27g的Cs2CO3加入一定量的去离子水，搅拌15分钟，使其充分混合均匀，然后填充到四氟砂芯层析柱(19#)中。
c)使用大量的去离子水冲洗离子交换树脂，直到完全除去离子交换树脂中附着的(CO3)2-。
d)最后，将0.19g的Na3C6N9加入20mL去离子水中，配置成水溶液，然后缓慢加入层析柱中，收集洗脱液，再用薄膜封口，在室温下静置，放在无晃动、无污染、无空气对流的静态环境中，将封口扎若干个小孔用以调节溶液中溶剂的挥发速率，直到生长出Cs3C6N9·H2O晶体。
实施例2
所述离子交换法制备Cs3C6N9·H2O单晶，具体操作按下列步骤进行：
a)使用气氛炉(氮气或氩气)，将一定量的NaN(CN)2以50℃/小时的速率升温到500℃左右，然后保温烧结12小时左右，即得到Na3C6N9化合物的纯相；
b)将10g的Amberlite IR-120(H+)离子交换树脂(交换容量为1.7×10-3 mol/g)和3.08g的Cs2SO4加入一定量的去离子水，搅拌15分钟，使其充分混合均匀，然后填充到四氟砂芯层析柱(19#)中。
c)使用大量的去离子水冲洗离子交换树脂，直到完全除去离子交换树脂中附着的(SO4)2-。
d)最后，将0.19g的Na3C6N9加入20mL去离子水中，配置成水溶液，然后缓慢加入层析柱中，收集洗脱液，再用薄膜封口，在室温下静置，放在无晃动、无污染、无空气对流的静态环境中，将封口扎若干个小孔用以调节溶液中溶剂的挥发速率，直到生长出Cs3C6N9·H2O晶体。
实施例3
所述离子交换法制备Cs3C6N9·H2O单晶，具体操作按下列步骤进行：
a)使用气氛炉(氮气或氩气)，将一定量的NaN(CN)2以100℃/小时的速率升温到500℃，然后保温烧结6小时左右，即得到Na3C6N9化合物的纯相。
b)将10g的Amberlite IR-120(H+)离子交换树脂(交换容量为1.7×10-3 mol/g)和3.31g的CsNO3加入一定量的去离子水，搅拌15分钟，使其充分混合均匀，然后填充到四氟砂芯层析柱(19#)中。
c)使用大量的去离子水冲洗离子交换树脂，直到完全除去离子交换树脂中附着的(NO3)-。
d)最后，将0.19g的Na3C6N9加入20mL去离子水中，配置成水溶液，然后缓慢加入层析柱中，收集洗脱液，再用薄膜封口，在室温下静置，放在无晃动、无污染、无空气对流的静态环境中，将封口扎若干个小孔用以调节溶液中溶剂的挥发速率，直到生长出Cs3C6N9·H2O晶体。
实施例4
所述离子交换法制备Cs3C6N9·H2O单晶，具体操作按下列步骤进行：
a)使用气氛炉(氮气或氩气)，将一定量的NaN(CN)2以500℃/小时的速率升温到500℃，然后保温烧结6小时左右，即得到Na3C6N9化合物的纯相。
b)将10g的Amberlite IR-120(H+)离子交换树脂(交换容量为1.7×10-3 mol/g)和2.58g的CsF加入一定量的去离子水，搅拌15分钟，使其充分混合均匀，然后填充到四氟砂芯层析柱(19#)中。
c)使用大量的去离子水冲洗离子交换树脂，直到完全除去离子交换树脂中附着的F-。
d)最后，将0.19g的Na3C6N9加入20mL去离子水中，配置成水溶液，然后缓慢加入层析柱中，收集洗脱液，再用薄膜封口，在室温下静置，放在无晃动、无污染、无空气对流的静态环境中，将封口扎若干个小孔用以调节溶液中溶剂的挥发速率，直到生长出Cs3C6N9·H2O晶体。
实施例5
所述离子交换法制备Cs3C6N9·H2O单晶，具体操作按下列步骤进行：
a)Na3C6N9纯相的合成方法和实施例1步骤a相同。
b)将10g的Amberlite IR-120(H+)离子交换树脂(交换容量为1.7×10-3 mol/g)和2.86g的CsCl加入一定量的去离子水，搅拌15分钟，使其充分混合均匀，然后填充到四氟砂芯层析柱(19#)中。
c)使用大量的去离子水冲洗离子交换树脂，直到完全除去离子交换树脂中附着的Cl-。
d)最后，将0.19g的Na3C6N9加入20mL去离子水中，配置成水溶液，然后缓慢加入层析柱中，收集洗脱液，再用薄膜封口，在室温下静置，放在无晃动、无污染、无空气对流的静态环境中，将封口扎若干个小孔用以调节溶液中溶剂的挥发速率，直到生长出Cs3C6N9·H2O晶体。
实施例6
所述离子交换法制备Cs3C6N9·H2O单晶，具体操作按下列步骤进行：
a)Na3C6N9纯相的合成方法和实施例1步骤a相同。
b)将10g的Amberlite IR-120(H+)离子交换树脂(交换容量为1.7×10-3 mol/g)和3.62g的CsBr加入一定量的去离子水，搅拌15分钟，使其充分混合均匀，然后填充到四氟砂芯层析柱(19#)中。
c)使用大量的去离子水冲洗离子交换树脂，直到完全除去离子交换树脂中附着的Br-。
d)最后，将0.19g的Na3C6N9加入20mL去离子水中，配置成水溶液，然后缓慢加入层析柱中，收集洗脱液，再用薄膜封口，在室温下静置，放在无晃动、无污染、无空气对流的静态环境中，将封口扎若干个小孔用以调节溶液中溶剂的挥发速率，直到生长出Cs3C6N9·H2O晶体。
实施例7
所述离子交换法制备Cs3C6N9·H2O单晶，具体操作按下列步骤进行：
a)Na3C6N9纯相的合成方法和实施例1步骤a相同。
b)将10mL的Merck,Ionenaustauscher I,Art.4765(H+)离子交换树脂(交换容量为1.7×10-3mol/mL)和2.27g的Cs2CO3加入一定量的去离子水，搅拌 15分钟，使其充分混合均匀，然后填充到四氟砂芯层析柱(19#)中。
c)使用大量的去离子水冲洗离子交换树脂，直到完全除去离子交换树脂中附着的(CO3)2-。
d)最后，将0.19g的Na3C6N9加入20mL去离子水中，配置成水溶液，然后缓慢加入层析柱中，收集洗脱液，再用薄膜封口，在室温下静置，放在无晃动、无污染、无空气对流的静态环境中，将封口扎若干个小孔用以调节溶液中溶剂的挥发速率，直到生长出Cs3C6N9·H2O晶体。
实施例8
所述离子交换法制备Cs3C6N9·H2O单晶，具体操作按下列步骤进行：
a)Na3C6N9纯相的合成方法和实施例1步骤a相同。
b)将10mL的Merck,Ionenaustauscher I,Art.4765(H+)离子交换树脂(交换容量为1.7×10-3mol/mL)和3.08g的Cs2SO4加入一定量的去离子水，搅拌 15分钟，使其充分混合均匀，然后填充到四氟砂芯层析柱(19#)中。
c)使用大量的去离子水冲洗离子交换树脂，直到完全除去离子交换树脂中附着的(SO4)2-。
d)最后，将0.19g的Na3C6N9加入20mL去离子水中，配置成水溶液，然后缓慢加入层析柱中，收集洗脱液，再用薄膜封口，在室温下静置，放在无晃动、无污染、无空气对流的静态环境中，将封口扎若干个小孔用以调节溶液中溶剂的挥发速率，直到生长出Cs3C6N9·H2O晶体。
实施例9
所述离子交换法制备Cs3C6N9·H2O单晶，具体操作按下列步骤进行：
a)Na3C6N9纯相的合成方法和实施例1步骤a相同。
b)将10mL的Merck,Ionenaustauscher I,Art.4765(H+)离子交换树脂(交换容量为1.7×10-3mol/mL)和3.31g的CsNO3加入一定量的去离子水，搅拌 15分钟，使其充分混合均匀，然后填充到四氟砂芯层析柱(19#)中。
c)使用大量的去离子水冲洗离子交换树脂，直到完全除去离子交换树脂中附着的(NO3)-。
d)最后，将0.19g的Na3C6N9加入20mL去离子水中，配置成水溶液，然后缓慢加入层析柱中，收集洗脱液，再用薄膜封口，在室温下静置，放在无晃动、无污染、无空气对流的静态环境中，将封口扎若干个小孔用以调节溶液中溶剂的挥发速率，直到生长出Cs3C6N9·H2O晶体。
实施例10
所述离子交换法制备Cs3C6N9·H2O单晶，具体操作按下列步骤进行：
a)Na3C6N9纯相的合成方法和实施例1步骤a相同。
b)将10mL的Merck,Ionenaustauscher I,Art.4765(H+)离子交换树脂(交换容量为1.7×10-3mol/mL)和2.58g的CsF加入一定量的去离子水，搅拌15 分钟，使其充分混合均匀，然后填充到四氟砂芯层析柱(19#)中。
c)使用大量的去离子水冲洗离子交换树脂，直到完全除去离子交换树脂中附着的F-。
d)最后，将0.19g的Na3C6N9加入20mL去离子水中，配置成水溶液，然后缓慢加入层析柱中，收集洗脱液，再用薄膜封口，在室温下静置，放在无晃动、无污染、无空气对流的静态环境中，将封口扎若干个小孔用以调节溶液中溶剂的挥发速率，直到生长出Cs3C6N9·H2O晶体。
实施例11
所述离子交换法制备Cs3C6N9·H2O单晶，具体操作按下列步骤进行：
a)Na3C6N9纯相的合成方法和实施例1步骤a相同。
b)将10mL的Merck,Ionenaustauscher I,Art.4765(H+)离子交换树脂(交换容量为1.7×10-3mol/mL)和2.86g的CsCl加入一定量的去离子水，搅拌15 分钟，使其充分混合均匀，然后填充到四氟砂芯层析柱(19#)中。
c)使用大量的去离子水冲洗离子交换树脂，直到完全除去离子交换树脂中附着的Cl-。
d)最后，将0.19g的Na3C6N9加入20mL去离子水中，配置成水溶液，然后缓慢加入层析柱中，收集洗脱液，再用薄膜封口，在室温下静置，放在无晃动、无污染、无空气对流的静态环境中，将封口扎若干个小孔用以调节溶液中溶剂的挥发速率，直到生长出Cs3C6N9·H2O晶体。
实施例12
所述离子交换法制备Cs3C6N9·H2O单晶，具体操作按下列步骤进行：
a)Na3C6N9纯相的合成方法和实施例1步骤a相同。
b)将10mL的Merck,Ionenaustauscher I,Art.4765(H+)离子交换树脂(交换容量为1.7×10-3mol/mL)和3.62g的CsBr加入一定量的去离子水，搅拌 15分钟，使其充分混合均匀，然后填充到四氟砂芯层析柱(19#)中。
c)使用大量的去离子水冲洗离子交换树脂，直到完全除去离子交换树脂中附着的Br-。
d)最后，将0.19g的Na3C6N9加入20mL去离子水中，配置成水溶液，然后缓慢加入层析柱中，收集洗脱液，再用薄膜封口，在室温下静置，放在无晃动、无污染、无空气对流的静态环境中，将封口扎若干个小孔用以调节溶液中溶剂的挥发速率，直到生长出Cs3C6N9·H2O晶体。
实施例13
所述水溶液法制备Cs3C6N9·H2O单晶，具体操作按下列步骤进行：
a)首先使用气氛炉(氮气或氩气)，将5g的CsN(CN)2以10℃/小时的速率升温到300℃，然后保温烧结12小时。
b)取1g步骤(a)中的产物溶于50mL的去离子水中，再用薄膜封口，在室温下静置，放在无晃动、无污染、无空气对流的静态环境中，将封口扎若干个小孔用以调节溶液中溶剂的挥发速率，直到生长出Cs3C6N9·H2O晶体。
实施例14
所述水溶液法制备Cs3C6N9·H2O单晶，具体操作按下列步骤进行：
a)首先使用气氛炉(氮气或氩气)，将5g的CsN(CN)2以50℃/小时的速率升温到350℃，然后保温烧结12小时。
b)取1g步骤(a)中的产物溶于50mL的去离子水中，再用薄膜封口，在室温下静置，放在无晃动、无污染、无空气对流的静态环境中，将封口扎若干个小孔用以调节溶液中溶剂的挥发速率，直到生长出Cs3C6N9·H2O晶体。
实施例15
所述水溶液法制备Cs3C6N9·H2O单晶，具体操作按下列步骤进行：
a)首先使用气氛炉(氮气或氩气)，将5g的CsN(CN)2以100℃/小时的速率升温到400℃，然后保温烧结9小时。
b)取1g步骤(a)中的产物溶于50mL的去离子水中，再用薄膜封口，在室温下静置，放在无晃动、无污染、无空气对流的静态环境中，将封口扎若干个小孔用以调节溶液中溶剂的挥发速率，直到生长出Cs3C6N9·H2O晶体。
将实施例1所得的Cs3C6N9·H2O非线性光学晶体作粉末倍频测试，该晶体在1064nm波长下，其有效倍频系数约为商业化非线性光学晶体KDP的10倍左右。
将实施例1所得的Cs3C6N9·H2O非线性光学晶体作漫反射光谱测试，该晶体的紫外吸收截止边约为298nm，并且在298-1000nm波长范围内透过。
使用偏光显微镜测试实施例1所得的Cs3C6N9·H2O非线性光学晶体的双折射率，该晶体的双折射率约为0.52@550nm。
附图1为对本发明采用Cs3C6N9·H2O晶体制作的非线性光学器件的简单说明。由激光器1发出光束2射入Cs3C6N9·H2O晶体3，所产生的出射光束4通过滤波片5，从而获得所需要的激光束。该非线性光学激光器可以是倍频发生器或上、下频率转换器或光参量振荡器等。
上述具体实施方式只是对本发明的技术方案进行详细解释，本发明并不只仅仅局限于上述实施例，本领域技术人员应该明白，凡是依据上述原理及精神在本发明基础上的改进、替代，都应在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种Cs3C6N9·H2O非线性光学晶体的用途，其特征在于：所述的Cs3C6N9·H2O非线性光学晶体作为非线性光学器件使用。
2.根据权利要求1所述的一种Cs3C6N9·H2O非线性光学晶体的用途，其特征在于：所述的Cs3C6N9·H2O非线性光学晶体化学式为Cs3C6N9·H2O，不含对称中心，属于单斜晶系，P1空间群，晶胞参数为a=4.1938(19) Å，b=8.4382(3) Å，c=10.6237(5) Å，α=70.388(4)°，β=83.653(4)°，γ=88.312(3)°，Z=1。
3.根据权利要求1所述的一种Cs3C6N9·H2O非线性光学晶体的用途，其特征在于：所述的Cs3C6N9·H2O非线性光学晶体的制备方法包括如下依序进行的步骤：
（1）首先将NaN(CN)2放入氮气或氩气的气氛炉中，然后以10-200 ℃/小时的速率升温到300-500 ℃并保温烧结6-12小时，即得到Na3C6N9化合物的纯相；
（2）将Cs+化合物的水溶液和强酸型阳离子交换树脂充分混合均匀，然后加入到四氟砂芯层析柱中，其中Cs+化合物和强酸型阳离子交换树脂的摩尔比为1：1；
（3）使用去离子水冲洗四氟砂芯层析柱中的强酸型阳离子交换树脂，直到完全除去强酸型阳离子交换树脂上附着的含Cs+化合物中的阴离子；
（4）最后，将步骤（1）制成的Na3C6N9化合物配置成浓度为0.02-0.06 mol/L的Na3C6N9水溶液，然后将Na3C6N9水溶液缓慢加入经过步骤（3）的四氟砂芯层析柱中，然后收集洗脱液并将搜集的洗脱液用设有多个通孔的薄膜封口，接着在室温、无晃动、无污染、且无空气对流的静态环境中静置，直到生长出晶体，即得所述的Cs3C6N9·H2O非线性光学晶体。
4.根据权利要求3所述的一种Cs3C6N9·H2O非线性光学晶体的用途，其特征在于：所述含Cs+化合物为Cs2CO3、Cs2SO4、CsNO3、CsF、CsCl或CsBr；强酸型阳离子交换树脂为Merck,Ionenaustauscher I, Art. 4765（H+）或Amberlite IR-120（H+）离子交换树脂。
5.根据权利要求1所述的一种Cs3C6N9·H2O非线性光学晶体的用途，其特征在于：所述的Cs3C6N9·H2O非线性光学晶体的制备方法包括如下依序进行的步骤：
（1）首先将CsN(CN)2放入氮气或氩气的气氛炉，然后以10-200 ℃/小时的速率升温到300-500 ℃并保温烧结6-12小时；
（2）将步骤（1）中的产物，溶于去离子水中，步骤（1）中的产物的浓度为0.02-0.06 mol/L，再用设有多个通孔的薄膜封口，在室温下静置，放在无晃动、无污染、且无空气对流的静态环境中，直到生长出Cs3C6N9·H2O晶体。
6.一种Cs3C6N9·H2O非线性光学器件，其特点在于：包括Cs3C6N9·H2O非线性光学晶体。
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB835043A (en) * 1956-12-07 1960-05-18 Atomic Energy Authority Uk Improvements in or relating to recovery of radioactive caesium
US4423159A (en) * 1982-05-05 1983-12-27 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Phenolic cation exchange resin material for recovery of cesium and strontium
CN1059344A (zh) * 1990-08-28 1992-03-11 纳幕尔杜邦公司 非线性光学材料
CN107265473A (zh) * 2017-04-03 2017-10-20 中国科学院新疆理化技术研究所 化合物氟硼酸铷和氟硼酸铷非线性光学晶体及制备方法和用途
CN107585777A (zh) * 2017-09-19 2018-01-16 中国科学院新疆理化技术研究所 化合物氟硼酸铯钾和氟硼酸铯钾非线性光学晶体及制备方法和用途
CN109160526A (zh) * 2018-09-04 2019-01-08 中国科学院福建物质结构研究所 Li8NaRb3(SO4)6·2H2O化合物、非线性光学晶体及其制法和用途
CN109748256A (zh) * 2019-01-03 2019-05-14 新疆大学 磷酸铷铅铋及其非线性光学晶体的制备方法和用途
CN111848458A (zh) * 2020-08-05 2020-10-30 原平市同利化工有限责任公司 一种制备3-巯基丙酸的过程中提取双氰胺的工艺

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6500364B2 (en) * 2001-03-12 2002-12-31 Reytech Corporation Nonlinear optical (NLO) beryllate materials

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB835043A (en) * 1956-12-07 1960-05-18 Atomic Energy Authority Uk Improvements in or relating to recovery of radioactive caesium
US4423159A (en) * 1982-05-05 1983-12-27 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Phenolic cation exchange resin material for recovery of cesium and strontium
CN1059344A (zh) * 1990-08-28 1992-03-11 纳幕尔杜邦公司 非线性光学材料
CN107265473A (zh) * 2017-04-03 2017-10-20 中国科学院新疆理化技术研究所 化合物氟硼酸铷和氟硼酸铷非线性光学晶体及制备方法和用途
CN107585777A (zh) * 2017-09-19 2018-01-16 中国科学院新疆理化技术研究所 化合物氟硼酸铯钾和氟硼酸铯钾非线性光学晶体及制备方法和用途
CN109160526A (zh) * 2018-09-04 2019-01-08 中国科学院福建物质结构研究所 Li8NaRb3(SO4)6·2H2O化合物、非线性光学晶体及其制法和用途
CN109748256A (zh) * 2019-01-03 2019-05-14 新疆大学 磷酸铷铅铋及其非线性光学晶体的制备方法和用途
CN111848458A (zh) * 2020-08-05 2020-10-30 原平市同利化工有限责任公司 一种制备3-巯基丙酸的过程中提取双氰胺的工艺

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Perovskite-type oxides LaFe1−xCoxO3 for chemical looping steam methane reforming to syngas and hydrogen co-production";Elisabeth Irran et al.;《Solid State Science》;20020902;第4卷(第10期);1305–1311 *

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