一种四硫脲二氯化钴化合物及其单晶制备方法

1.本发明涉及有机化合物合成和非线性光学材料技术领域，尤其涉及一种四硫脲二氯化钴化合物及其单晶制备方法。


背景技术：

2.在全固态激光器中，激光的获得是通过非线性光学晶体对基波光进行多级频率转换，因此，为了获得高质量的激光输出，除高功率、高光束质量的泵浦源外，优质的非线性光学晶体至关重要。
3.目前所发现的非线性光学材料大多数为无机化合物，而有机非线性光学材料很少，这是因为大多数有机非线性光学材料中的有机基团间的团聚，会使得能隙发生红移，造成晶体在紫外波段范围内光吸收，从而不透明；其次，有机非线性阴离子基团之间偶极作用较大，使得大多数有机化合物为中心对称结构，因而没有二阶非线性效应。因此，打破大偶极效应引起的中心对称结构，继续寻找和探索新型有机非线性光学晶体仍然是一个重要的研究课题。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种四硫脲二氯化钴化合物及其单晶制备方法，以解决上述技术问题，为实现上述目的本发明采用以下技术方案：
5.一种四硫脲二氯化钴化合物，所述四硫脲二氯化钴化合物的化学式为：cocl2(cs(nh2)2)4，其晶型为单一纯相的四方结构，单晶尺寸为厘米级，空间群为p42/n，晶胞参数为：，其晶型为单一纯相的四方结构，单晶尺寸为厘米级，空间群为p42/n，晶胞参数为：alpha＝90
°
，beta＝90
°
，gamma＝90
°
，密度为434.32g/cm3，晶胞体积为一种四硫脲二氯化钴化合物的制备方法，包括以下步骤：
6.(1)将硫脲、氯化钴和去离子水按摩尔比4:1:10～20进行配料，其中硫脲和氯化钴置于称量纸中，去离子水置入烧杯中，静置于室温；
7.(2)将步骤(1)中称量好的硫脲缓慢倒入去离子水中，用玻璃棒搅拌溶液5～20分钟，直至硫脲完全溶解；
8.(3)将步骤(1)中称量好的氯化钴，分批次缓慢加入步骤(2)所获得的溶液中，每次搅拌一定时间，至氯化钴完全溶解，最后获得澄清透明的溶液；
9.(4)将步骤(3)所获得的溶液静置于恒温箱中，自发成核3～10天后，烧杯底部出现肉眼可见的晶核，反应一定时间后获得尺寸为厘米的暗红色并透明的单晶体。
10.优选的，所述硫脲的纯度大于99.99％，杂质含量小于0.01％，所述硫脲的分子式为cs(nh2)2，所述氯化钴的分子式为cocl2。
11.优选的，所述步骤(3)分1～5批次缓慢加入步骤(2)所获得的溶液中，每次搅拌1～15分钟。
(cs(nh2)2)4；
28.将硫脲、氯化钴和去离子水按摩尔比4:1:15进行配料，其中硫脲和氯化钴置于称量纸中，去离子水置入一个5ml的烧杯中，静置于室温；将称量好的硫脲缓慢倒入去离子水中，用玻璃棒搅拌溶液10分钟，直至硫脲完全溶解；将称量好的氯化钴，分2批次缓慢加入上述溶液中，每次搅拌15分钟，至氯化钴完全溶解，最后获得澄清透明的溶液；将溶液静置于恒温箱中，自发成核4天后，烧杯底部出现肉眼可见的晶核，12天后获得尺寸为0.5
×
0.5
×
0.5cm的暗红色并透明的四硫脲二氯化钴(cocl2(cs(nh2)2)4)单晶体。
29.实施例4
30.合成四硫脲二氯化钴(cocl2(cs(nh2)2)4)化合物及其晶体生长：采用自发成核法合成四硫脲二氯化钴化合物并进行晶体生长，其化学方程式为：4cs(nh2)2+cocl2→
cocl2(cs(nh2)2)4；
31.将硫脲、氯化钴和去离子水按摩尔比4:1:30进行配料，其中硫脲和氯化钴置于称量纸中，去离子水置入一个10ml的烧杯中，静置于室温；将称量好的硫脲缓慢倒入去离子水中，用玻璃棒搅拌溶液5分钟，直至硫脲完全溶解；将称量好的氯化钴，一次性加入上述溶液中，搅拌10分钟，至氯化钴完全溶解，最后获得澄清透明的溶液；将溶液静置于恒温箱中，自发成核8天后，烧杯底部出现肉眼可见的晶核，20天后获得尺寸为0.9
×
0.9
×
0.9cm的暗红色并透明的四硫脲二氯化钴(cocl2(cs(nh2)2)4)单晶体。
32.以上所述为本发明较佳实施例，对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，在不脱离本发明的原理与精神的情况下，对实施方式所进行的改变、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围之内。


技术特征：
1.一种四硫脲二氯化钴化合物，其特征在于，所述四硫脲二氯化钴化合物的化学式为：cocl2(cs(nh2)2)4，其晶型为单一纯相的四方结构，单晶尺寸为厘米级，空间群为p42/n，晶胞参数为：胞参数为：alpha＝90
°
，beta＝90
°
，gamma＝90
°
，密度为434.32g/cm3，晶胞体积为2.一种四硫脲二氯化钴化合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将硫脲、氯化钴和去离子水按摩尔比4:1:10～20进行配料，其中硫脲和氯化钴置于称量纸中，去离子水置入烧杯中，静置于室温；(2)将步骤(1)中称量好的硫脲缓慢倒入去离子水中，用玻璃棒搅拌溶液5～20分钟，直至硫脲完全溶解；(3)将步骤(1)中称量好的氯化钴，分批次缓慢加入步骤(2)所获得的溶液中，每次搅拌一定时间，至氯化钴完全溶解，最后获得澄清透明的溶液；(4)将步骤(3)所获得的溶液静置于恒温箱中，自发成核3～10天后，烧杯底部出现肉眼可见的晶核，反应一定时间后获得尺寸为厘米的暗红色并透明的单晶体。3.根据权利要求2所述的一种四硫脲二氯化钴化合物的制备方法，其特征在于，所述硫脲的纯度大于99.99％，杂质含量小于0.01％，所述硫脲的分子式为cs(nh2)2，所述氯化钴的分子式为cocl2。4.根据权利要求2所述的一种四硫脲二氯化钴化合物的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)分1～5批次缓慢加入步骤(2)所获得的溶液中，每次搅拌1～15分钟。5.根据权利要求2所述的一种四硫脲二氯化钴化合物的制备方法，其特征在于，步骤(1)去离子水置入一个5～20ml的烧杯中。6.根据权利要求2所述的一种四硫脲二氯化钴化合物的制备方法，其特征在于，步骤(4)反应时间为8～20天后获得尺寸为厘米的暗红色并透明的单晶体。

技术总结
本发明涉及一种四硫脲二氯化钴化合物及其单晶制备方法，所述四硫脲二氯化钴化合物的化学式为：CoCl2(CS(NH2)2)4，其晶型为单一纯相的四方结构，单晶尺寸为厘米级，空间群为P42/n，晶胞参数为：alpha＝90


技术研发人员：曹珑玉 王坤鹏 张建秀 徐本燕 刘泳 陈洪彬 王雪娇 崔启林
受保护的技术使用者：枣庄学院
技术研发日：2022.05.05
技术公布日：2022/7/22