Борат галогенидные неорганические соединения с открытым типом структуры как потенциальные нелинейно-оптические материалы нового поколения.НИР

Open-framework inorganic borate halides as new promising nonlinear optical materials

Источник финансирования НИР

грант РФФИ

Этапы НИР

# Сроки Название
1 1 января 2020 г.-31 декабря 2020 г. Борат галогенидные неорганические соединения с открытым типом структуры как потенциальные нелинейно-оптические материалы нового поколения.
Результаты этапа: 1). В качестве возможного способа синтеза заявленных новых фторбораторов бария тестирован процесс кристаллизации барий боратных производных из раствора в расплаве KBF4. Для этого в типичном эксперименте готовили в боксе, продуваемом сухим аргоном, смесь высушенного Ba(BF4)2, переплавленного B2O3 и KBF4 (в соотношении 1:3:1), тщательно ее гомогенизировали и переносили в кварцевую ампулу. Ампулу далее вакуумировали и отпаивали. Приготовленную таким образом смесь нагревали до температуры 600С или 670С, выдерживали при этой температуре в течение 48 ч и медленно охлаждали (1,5 град/ч) до комнатной температуры. Конечные продукты указанных процессов представляли собой практически застеклованные образцы. В качестве возможных путей модифицирования процесса синтеза предполагается варьирование температуры расплавления шихты, снижение скорости охлаждения расплава, использование пилообразного режима охлаждения, изотермического отжига стеклообразных образцов. 2). Основываясь на выдвинутой нами гипотезе о возможности существования свинцового аналога боратфторидов типа МB5O7F3 (M = Ca, Sr) и его перспективности как потенциального материала нелинейно оптических конверторов лазерного излучения УФ диапазона, осуществили поисковый синтез PbB5O7F3, в котором в качестве борфторидного источника использовали бор-трифторид-аммиак BF3NH3. Для этого тщательно гомогенизированную шихту, представляющую собой смесь PbF2 (1,7 ммоль), NH3BF3 (1 ммоль), H3BO3 (1,2 ммоль), отжигали в автоклаве с тефлоновым вкладышем при температуре 200С или 220С в течение 5 суток и затем медленно охлаждали (2-3 град/ч) до комнатной температуры. В обоих случаях мы не наблюдали формирования монокристаллов. На рентгенограммах перетертого конечного продукта доминировали линии фторида свинца, часть оставшихся на них рефлексов принадлежала фазе NH4BF4, и не содержалось совокупности линий, которая могла бы быть приписана соединению типа CaB5O7F3. Из результатов РФА следует вывод о том, что в условиях наших экспериментов комплекс NH3BF3 не испытывает необратимое термическое разложение, что наблюдали в некоторых литературных источниках, а подвергается более сложному температурному превращению с образованием NH4BF4, с чем и может быть связано отсутствие взаимодействия компонентов шихты с образованием искомой фазы. 3). В основу поиска новых борат фторидов висмута положили два подхода: установление фазовых равновесий в системе Bi2O3-B2O3-BiF3 и синтез новых фаз в указанной системе гидротермальным методом. В отчетный период начаты работы по обоим направлениям. В первом случае изучили фазовые соотношения в образцах отожженных при температуре 400С, чьи составы принадлежат разрезам BiOF-B2O3 и Bi3BO6 - BiF3. Для этого гомогенизированные смеси, соответствующие заданным составам, прессовали в таблетки, которые помещали в конверты из медной фольги, закрытые конверты переносили в медные ампулы. Ампулы с образцами дегазировали в динамическом вакууме (~10Па), заполняли сухим аргоном и заваривали. Образцы в ампулах отжигали при температуре 4000С в течение 7 суток. Фазовые соотношения в анализируемой точке диаграммы устанавливали с помощью РФА отожженных образцов. На основе его результатов можно предположить существование в изучаемой системе неизвестной фазы. Для уточнения этого вопроса требуется увеличение времени или повышения температуры отжига тестируемых образцов, расширение перечня их составов. В основу гидротермального поиска новых боратфторидов висмута положили реакцию взаимодействия Bi(NO3)3·5H20, H3BO3 и NaF, на которой базировался гидротермальный способ получения единственной известной в описываемой системе фазы BiB2O4F. В этой связи мы уточнили методику синтеза этого соединения, определив условия получения в автоклавах объемом 25 мл с тефлоновыми вкладышами монофазного продукта, демонстрирующего, как и у прототипа, способность к генерации второй гармоники лазерного излучения высокой интенсивности (50-60 отн. единиц по кварцевому эталону). Поисковый синтез вели в аналогичных экспериментальных условиях, используя в качестве исходной шихты смесь тех же компонентов, меняя в ней лишь их соотношение. На первом этапе методом РФА проанализированы образцы 16 составов, что позволило очертить концентрационные области диаграммы, наиболее благоприятные для поиска новых соединений в заявленной системе гидротермальным способом при использовании в качестве исходных соединений Bi(NO3)3·5H2O, H3BO3 и NaF.
2 1 января 2021 г.-31 декабря 2021 г. Борат галогенидные неорганические соединения с открытым типом структуры как потенциальные нелинейно-оптические материалы нового поколения.
Результаты этапа:
3 1 января 2022 г.-31 декабря 2022 г. Борат галогенидные неорганические соединения с открытым типом структуры как потенциальные нелинейно-оптические материалы нового поколения.
Результаты этапа:

Прикрепленные к НИР результаты

Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".