硼氧簇单元构建的非心结构金属硼酸盐的设计合成及光电性能

在水(溶剂)热条件下，通过"非心硼氧簇的传递"及"非心硼氧簇分别与手性基团及非心多面体(包括畸变八面体和畸变多面体)间的协同作用"等合成策略，在无机或有机模板剂存在情况下设计合成基于硼氧簇单元构建的非心结构过渡和主族金属硼酸盐，解析其晶体结构，系统考察影响晶化反应的因素；重点研究非心结构金属硼酸盐的二阶非线性光学及铁电性能，同时对相关产物的热稳定性和离子交换性能等进行研究，总结产物结构与相关性能间的关系规律；研究金属醇盐中不同尺寸烷氧基离子及不同尺寸金属离子对产物中硼氧簇尺寸及产物结构的影响，探索非心结构产物形成的关键因素，同时探索非线性光学及铁电性能大晶体的生长条件。研究将集中在非心结构过渡金属(锌、镉)硼酸盐和非心结构主族金属(镓、铟、锡、铋)硼酸盐的设计合成、表征及相关性能等。该项目的实施将为"功能导向晶态材料的结构设计和可控制备"积累实验经验，具有重要的科学意义。

硼酸盐是一类非常重要的二阶非线性光学材料，其在航天、航空、激光等军用领域及医学、通讯等民用领域均具有重要应用。本项目拟通过“非心硼氧簇非心特征的传递”及“非心硼氧簇与手性基团协同作用”等策略，在无机或有机模板剂存在的水(溶剂)热条件下，设计合成基于硼氧簇单元构建的非心结构硼酸盐或硼氧簇单元与手性中心协同作用构建的非心结构金属硼酸盐，解析其晶体结构，系统考察影响晶化反应的因素，探索非心结构产物形成的关键因素；重点研究非心结构硼酸盐及金属硼酸盐的二阶非线性光学性能，同时对相关产物的热稳定性等进行研究，总结产物结构与性能间的关系规律。本项目集中在非心结构硼酸盐及金属硼酸盐的设计合成、表征及光学性能等。该项目的实施将为新型硼酸盐非线性光学材料的设计合成积累经验，具有重要的科学意义、学术价值及潜在的应用前景。. 资助项目执行期间，在Chem. Rev.、Chem. Soc. Rev.、Angew. Chem. Int. Ed.、J. Am. Chem. Soc.、ChemComm、Chem. Eur. J.、Inorg. Chem.、Dalton Trans.、Cryst Growth Des.、CrystEngComm、Eur. J. Inorg. Chem.、J. Solid State Chem.、Inorg. Chem. Commun.及J. Cluster Sci.等杂志上发表研究论文76篇 (不含已接受的论文)；授权中国发明专利9件；出版《氧基簇合物化学》专著1部、在《无机化学学科前沿与展望》专著中撰写第8章团簇化学的部分内容；应邀为Chem. Rev.和Chem. Soc. Rev.撰写综述文章；参加国内外学术会议38次，应邀做大会、主题及口头报告28次，发表会议文章120余篇；博士研究生方伟慧获第六届全国物理无机化学学术会议优秀墙报奖 (Dalton Transactions Poster Prize, RSC)，博士生潘蕊分别获第十三届固体化学和无机合成学术会议优秀墙报奖(RSC-RERU Poster Prize)及第九届全国无机化学学术会议优秀墙报奖；毕业博士研究生12人，毕业硕士研究生13人；目前在站博士后1人、在读博士生9人、在读硕士生7人等；方伟慧博士晋升为副研究员。