碱金属硼酸盐新化合物的合成、结构与性能研究

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:cxzclong
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本论文主要以设计合成新型硼酸盐化合物为目标,基于碱金属硼酸盐体系,引入卤素原子、采用高温熔液法获得了一系列新化合物。这些化合物主要分为四类:三种具有类钙钛矿结构的化合物Na3B6O10Cl,RbNa2B6O10Cl和RbNa2B6O10Br;两种具有由XNa6(X=Cl,Br)八面体共面形成一维[Na3X]链的碱金属卤素硼酸盐化合物Na3B4O7X(X=Cl,Br);两种复合碱金属硼酸盐化合物MNa8B21O36(M=Rb,Cs);其它化合物如:Mg5(BO3)3F,Rb3Na(MO4)2(M=Mo,W),并对这些化合物的合成、结构与物化性能进行了研究。  1、将卤素与碱金属硼酸盐结合,采用高温熔液法合成了三种具有类钙钛矿结构的化合物:Na3B6O10Cl,RbNa2B6O10Cl和RbNa2B6O10Br,并对这三种化合物的结构进行了解析。其中,Na3B6O10Cl和RbNa2B6O10Cl同构,结晶在非中心对称的空间群P212121(No.19),而RbNa2B6O10Br却结晶于中心对称的空间群Pnma(No.62)。此类含Cl硼酸盐和与之相对应的含Br硼酸盐不同构的现象在碱金属硼酸盐中属首次报道。详细的结构分析表明这主要是由于卤素原子半径的差异使得具有柔韧性的类钙钛矿框架结构发生了变化。同时,测试了这三种化合物的红外光谱、漫反射光谱和差热/热重等性质,并对电子结构进行了计算;  2、将卤素与碱金属硼酸盐结合,采用高温熔液法合成了两种具有XNa6八面体的化合物Na3B4O7X(X=Cl,Br),并对这两种化合物的结构进行了解析。这两种化合物同构,同属于六方晶系,点群为622,空间群是P6522(No.179)。它们的基本构筑基元为B4O9基团和XNa6八面体(X=Cl,Br),B4O9基团通过共用O原子形成一个具有平行于c轴方向孔道的三维共价晶格框架,而离子链[Na3X]填隙到孔道中形成了完整的三维网状结构。它们的结构特点为包含了由XNa6八面体共面组成的一维螺旋链[Na3X],此类链状结构在碱金属硼酸盐中属首次报道。从另外的角度看,这两个化合物可以被看成为NaX(X=Cl,Br)型离子盐。同时,测试了这两个化合物的红外光谱、漫反射光谱和差热/热重等性质,并对电子结构进行了计算;  3、将复合碱金属与硼酸盐结合,采用高温熔液法合成了两种化合物MNa8B21O36(M=Rb,Cs),并对这两种化合物的结构进行了解析。这两种化合物同构,均结晶于四方晶系,空间群为I4(No.82)。晶体结构解析结果及红外光谱证实,结构中既含有BO3又碱金属硼酸盐新化合物的合成、结构与性能研究  含有BO4基团。化合物MNa8B21O36(M=Rb,Cs)包含由B5O11和BO4构成的三维B-O网络结构,阳离子填隙在B-O网络结构的空隙中。同时测试了这两个化合物的红外光谱、漫反射光谱和差热/热重等性质。  4、在前几章实验实施的过程中一些结构有趣的新化合物也被获得,如Mg5(BO3)3F,并对其晶体结构进行了解析,该化合物结晶于正交晶系,空间群为Pnma(No.62),结构特征为由MgO5F和MgO6多面体组成的Mg-O-F三维网络结构,孤立的BO3基团填隙在三维网络结构的空隙中,UV-Vis-NIR漫反射实验表明该化合物在190-2600 nm范围内具有较好的透过性,电子结构的理论计算表明该化合物为间接带隙结构,带隙为5.27eV;另外,获得了两种复合碱金属钼酸盐和钨酸盐Rb3Na(MO4)2(M=Mo,W),并解析了这两种化合物的晶体结构。这两种化合物同构,均结晶于三方晶系,空间群为P3m1(NO.164),这两个化合物的结构为由孤立的MO4(M=Mo,W)四面体,Rb(1)O12,Rb(2)O10多面体和NaO6八面体组成的三维网络结构,同时测试了Rb3Na(MoO4)2的红外光谱、漫反射光谱和差热/热重等性质,并对这两种化合物的电子结构进行了计算。
其他文献
高压静电技术是一种安全、可靠、无污染、操作方便的物理性技术,采用静电技术实现促进生物生产性能,实现提高农产品数量和质量,减少药物残留、激素和添加剂,为人们提供无污染的绿色食品,保护生态环境,具有重要实际意义和实用价值。因此,研究设计高压生物静电发生装置,开展生物静电效应的研究非常必要。根据已有的生物静电效应研究结果,本文设计了一款应用于农业生物静电效应研究的高压生物静电发生装置。该装置由高压电源、
随着航空发动机涡轮进口温度的不断提高,仅靠采用先进的冷却技术、发展新型耐高温合金材料和改进涡轮叶片的制造工艺,还难以满足需要,为了适应不断提高的涡轮进口温度,需不断提高
电力系统负荷预测是电网规划的核心,如何更好的进行电力负荷预测,已经成为电力企业需要解决的首要任务。在电力系统负荷预测中,可选的预测模型种类很多,每种预测模型都是对实际负荷系统的简化和抽象,并从不同角度对电力负荷系统进行模拟。当对负荷系统进行模拟时,负荷的变量和参数由于外界条件的影响,其发展变化存在着不可预知的多变性和复杂性,具有一定的局限性。因此,不能确保在任何情况下,采用单一负荷预测模型对电力负
制备高性能聚合物基复合材料是提高机件耐磨性能的重要途径,颗粒填充PTFE聚合物基复合材料具有良好的耐磨性能,且比重轻、绝缘性能好,适用于航空、电子、计算机等高、精、尖领域
该文对喷射铸造复合轧辊界面结合及其影响因素进行了研究.主要内容包括:用坐标跟踪法建立复合轧辊成形的数学模型,计算复合轧辊在不同时刻的形状和尺寸,并分析各种喷射铸造工
该文采用高温固相法和溶胶凝胶法(用草酸与硝酸回溶)分别在1100℃和900℃条件下合成了NASICON材料.利用X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)、拉曼光谱(RAMAN)、电子衍射能谱(XPS)
学位
基于材料的磁热效应和弹热效应的固态制冷技术具有高效节能、环境友好、稳定可靠等优点,是非常有研究价值和发展潜力的一种新型制冷技术。本文利用X射线衍射仪、差示扫描量热
本文通过对荣华二采区10
期刊