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新疆理化所在常壓下合成具有罕見BO
而硼酸鹽晶體中的B原子可採用BO3和BO4兩種配位方式,形成不同聚合度的孤立的、環狀的、鏈狀的、層狀以及網狀的硼氧基本構築單元。 該研究結果近期發表在《化學通訊》(Chemical Communications)上,新疆理化所為第一完成單位,在讀博士研究生米日丁·穆太力普為第一作者,該研究工作得到國家基金委、科技部、中科院等的資助。
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常壓下合成具有罕見BO4共邊連接構型的硼酸鹽晶體
在近60年來,研究人員陸續發現上千種新型硼酸鹽晶體,使硼酸鹽成為探索新型光電晶體的熱點研究領域之一。而硼酸鹽晶體中的B原子可採用BO3和BO4兩種配位方式,形成不同聚合度的孤立的、環狀的、鏈狀的、層狀以及網狀的硼氧基本構築單元。
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新疆理化所無鈹無層狀習性深紫外非線性光學晶體研究獲進展
通過材料結構性能關係研究,建立功能基元資料庫,探索平衡制約性能微觀機理,篩選並引入新的功能基團來平衡矛盾綜合品質因子是突破深紫外用晶體的有效手段。 根據以上思路,中國科學院新疆理化技術研究所新型光電功能材料實驗室潘世烈研究團隊開展了系統研究。
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新疆理化所含氟碘酸鹽非線性光學材料設計合成獲進展
前期,中國科學院新疆理化技術研究所新型光電功能材料實驗室研究員潘世烈領導團隊在含氟硼酸鹽、磷酸鹽等體系進行了系統研究,設計合成了系列氟硼酸鹽、氟磷酸鹽非線性光學晶體(J. Am. Chem. Soc., 2017, 139, 10645; Angew. Chem. Int. Ed., 2017, 56, 14119; Nat.
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新疆理化所類黃銅礦紅外非線性光學材料研究獲進展
新疆理化所類黃銅礦紅外非線性光學材料研究獲進展 2017-09-30 新疆理化技術研究所 【,材料的非線性光學係數與帶隙存在反比關係,如何實現材料的性能平衡成為探索新型紅外非線性光學材料的研究難點。 中國科學院新疆理化技術研究所光電功能材料實驗室潘世烈研究團隊致力於新型紅外非線性光學晶體材料的研發。
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設計合成新型硼酸鹽光學晶體材料研究獲進展
硼酸鹽具有豐富的化學結構,B原子可採用BO3和BO4兩種配位方式,並進一步聚合成一維的鏈,二維的層和三維的網絡,使硼酸鹽具有豐富的晶體結構。因此,硼酸鹽是設計合成新型光學晶體材料的優選體系。基於陰離子基團理論,BO3 平面基元具有不對稱電子云分布的π 共軛軌道,具有較大的微觀極化率,平行排列的BO3 平面基元利於使材料獲得好的倍頻效應和雙折射性質,這兩個參數直接決定了材料的雷射轉換效率和倍頻應用波段範圍。
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新疆理化所鹼金屬氟硼酸鹽深紫外非線性光學晶體研究取得進展
新疆理化所鹼金屬氟硼酸鹽深紫外非線性光學晶體研究取得進展 2017-11-15 新疆理化技術研究所 中國科學院新疆理化技術研究所潘世烈團隊通過材料結構基元重組的設計思路,將BBO中的B3O6基元引入結構中,同時引入BO3F基元替代KBBF中劇毒的BeO3F,設計了新型非線性光學晶體CsB4O6F(CBF)。
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研究獲得新型鹼金屬滷素硼酸鹽
該方向研究的關鍵是材料晶體結構的設計及優化,特別是在對材料結構-非線性光學性能關係深入理解的前提下,進行有目的的功能基元篩選和組合。因此,探索新型紫外/深紫外非線性光學晶體材料的結構設計、合成及生長是一個重要的前沿課題。
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硼酸鹽零膨脹材料研究取得進展
目前已有的絕大多數零膨脹材料是通過將具有負熱膨脹性質的材料加入到其它不同材料中,通過化學修飾的手段控制其膨脹率,形成零膨脹狀態。而純質無摻雜的零膨脹晶體材料因為能夠更好地保持材料固有的功能屬性,在各個領域更具應用價值。但由於在完美晶格中實現負熱膨脹與正膨脹之間的精巧平衡十分困難,純質無摻雜晶體材料中的零膨脹現象非常罕見。迄今為止僅在七種晶體中發現了本徵的零膨脹性質。
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在極性材料光催化研究方面取得系列進展
中國科學院新疆理化技術研究所環境科學與技術研究室的科研人員在具有內建電場的硼氧結構基元的極性光催化材料的製備及應用方面取得系列進展。研究人員分析了該類材料對氯酚類汙染物的去除能力,結合開爾文探針力顯微實驗證實了內建電場的存在(Chemistry of Materials, 2014, 26, 3169);藉助密度泛函理論(DFT)手段確證了極性材料電子結構及光生電荷轉移過程(Journal of Materials Chemistry A, 2015, 3, 12179);考察了在不同金屬離子半徑作用下導致的不同極化場對有機汙染物降解性能的影響
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科學家發現硼酸鹽晶體新結構
圖1.KZnB3O6的晶體結構和硼氧基團配位環境的示意圖(左)以及該晶體的熱穩定性(右) 基於已發現的大量硼酸鹽化合物,晶體學研究者概括出了如下幾條規律作為硼酸鹽結構化學的基礎:1,硼原子與氧原子結合有BO3和BO4兩種構型;2,BO3和BO4基團只能共頂點連接;3,共頂點連接的BO3和BO4基團構成陰離子基團。其中,B-O基團間的共頂點連接是Pauli第三和第四規則的直接推論。
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新疆理化所等在非貴金屬氧還原催化劑研究中取得進展
新疆理化所等在非貴金屬氧還原催化劑研究中取得進展 2017-09-07 新疆理化技術研究所 中國科學院新疆理化技術研究所胡廣志研究團隊與瑞典于默奧大學Thomas Wagberg研究團隊以及北京大學郭少軍研究團隊開展合作,利用硬模板夾芯合成法成功製備了表面功能化負載Fe-N-C催化活性中心的新型ORR催化劑材料,並通過Fe前驅體含量調控優化材料表面活性位的含量,實現在鹼性條件下優於商業鉑碳的ORR催化性能。
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成都生物所銅/鈀共催化烯烴不對稱硼碳化反應研究獲進展
成都生物所銅/鈀共催化烯烴不對稱硼碳化反應研究獲進展 2015-11-23 成都生物研究所 通過烯烴不對稱碳硼化反應來構建手性有機硼化合物是一種簡捷高效的方法,目前相關報導非常少。 中國科學院成都生物研究所研究員廖建課題組使用銅/鈀雙金屬共催化的方法首次實現了聯硼酸頻那醇酯和烯丙基碳酸酯對烯烴的不對稱硼碳加成反應。該方法以簡單、易得的工業品烯烴為原料,高收率、高對映選擇性地合成了一系列β-手性硼酸酯。該方法被成功地應用於抗抑鬱類藥物Preclamol的不對稱合成。
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【材料】Angew:中國科學院新疆理化所潘世烈團隊合成首例含矽氧氟混合配位基元的無機矽磷酸鹽晶體
近年來含氟矽酸鹽的研究成為矽酸鹽的一個研究熱點。然而到目前為止,在無機晶體結構中還沒有發現具有氧氟混合配位的SiOxF4-x四面體或SiOxF6-x八面體的化合物(以下稱氟化矽酸鹽)。在經典的矽酸鹽結構中,由SiO4四面體共頂點連接形成複雜多樣的Si-O框架。
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新疆理化所在大雙折射率增益研究方面獲進展
因此,對大雙折射材料和優良雙折射基團的探索一直是國際上研究的難點和熱點。決定晶體雙折射性能的主要因素是陰離子框架和陽離子多面體。對於無立構活性的鹼金屬、鹼土金屬而言,陰離子框架是決定晶體雙折射性能的重要因素。然而,陽離子尤其是含有立構活性的陽離子對晶體雙折射性能也會產生重要影響。
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硼酸鹽零膨脹新材料:可用於低溫高精度光學儀器
同時,在目前已有的零膨脹晶體材料中含有過渡金屬或重原子,其透光範圍僅僅截止於可見波段,因此探索具有良好透光性能的純質無摻雜零膨脹晶體材料是熱功能材料領域及光學功能材料領域裡極具科學價值的研究熱點。 中國科學院理化技術研究所人工晶體研究發展中心研究員林哲帥課題組與北京科技大學教授邢獻然課題組合作,首次在單相硼酸鹽材料體系中發現了新型零膨脹材料。
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新疆理化所在高緻密度高溫熱敏複合陶瓷研究中獲進展
中國科學院新疆理化技術研究所材料物理與化學研究室常愛民研究團隊,多年來致力於熱敏陶瓷材料與器件的研究和應用。研究團隊利用冷燒結技術和傳統固相反應燒結工藝相結合,從複合陶瓷相結構入手,選取具有四方相的白鎢礦CaCeNbWO8和具有正交相的鈣鈦礦LaMnO3複合,實現高熔點高燒結溫度0.3CaCeNbWO8-0.7LaMnO3複合陶瓷材料的緻密化(相對密度高達94.5%),並研究了該複合陶瓷材料的相結構、微觀形貌和老化性能之間的關係
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新疆理化所合成新型氟化硼酸鹽深紫外非線性光學晶體
新疆理化所合成新型氟化硼酸鹽深紫外非線性光學晶體 2018-03-07 新疆理化技術研究所 中國科學院新疆理化技術研究所中科院特殊環境功能材料與器件重點實驗室潘世烈團隊,建立典型非線性光學晶體材料的結構資料庫,分析硼酸鹽晶體「深紫外透過-大倍頻效應-較大雙折射
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福建物構所鍺(矽)酸鹽倍頻晶體設計與合成獲進展
將Ge、Si引入到硼酸鹽中,無機材料學家們獲得了一系列硼鍺、硼矽酸鹽非線性光學晶體材料。研究人員發現很多含孤對電子(Pb2+、Bi3+等)的非心鍺酸鹽、矽酸鹽有著較高的對稱性甚至立方結構導致其極化率低以及各向異性小,因此多數已有的鍺(矽)酸鹽晶體存在二階非線性光學效應弱以及雙折射率小的缺點,嚴重限制了它們的實際應用,而且鍺酸鹽極少作為NLO材料被報導。
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青海鹽湖所在硼酸鹽溶液結構研究中取得進展
中國科學院青海鹽湖研究所鹽湖資源化學實驗室溶液結構課題組與日本福岡大學Yamaguchi研究組合作,採用X射線散射法研究了廣泛濃度範圍內偏硼酸鈉溶液中硼酸根離子的水合及締合作用。,希望能從溶液微觀結構的側面找到上述現象的化學本質。