幾種新型硼酸鹽晶體的生長(zhǎng)及其結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、本論文以探索新型硼酸鹽晶體為目的,采用高溫溶液法生長(zhǎng)出五種硼酸鹽小單晶:Na3ZnB5O10、Na3MgB5O10、Bi2ZnB2O7、CaB6O10及Sr2B16O26。在RigakuAFC7R X-射線四圓衍射儀上對(duì)這些單晶進(jìn)行X-射線衍射數(shù)據(jù)收集,運(yùn)用SHELX-97軟件以直接法解晶體結(jié)構(gòu),并對(duì)它們的紅外光譜進(jìn)行了分析和研究。 Na3ZnB5O10以空間群P21/n結(jié)晶,晶胞參數(shù)為:a=6.6725(7)A,b=18.17

2、30(10)A,c=7.8656(9)A,β=114.604(6)°,V=867.18(14)A3,Z=4。Na3ZnB5O10展現(xiàn)了一種新穎的層狀結(jié)構(gòu),其基本結(jié)構(gòu)單元[B5O10]5-雙環(huán)基團(tuán)通過(guò)與ZnO4四面體共用頂點(diǎn)氧原子形成二維[ZnB5O10]3-陰離子層,Na+離子填充在層與層之間的空隙中以及[ZnB5O10]3-層在[101]方向伸展的開(kāi)放孔道內(nèi)。 Na3MgB5O10以空間群Pbca結(jié)晶,晶胞參數(shù)為:a=7.83

3、8(1)A,b=12.288(1)A,c=18.180(2)A,Z=8。Na3MgB5O10結(jié)構(gòu)中的[B5O10]5-雙環(huán)基團(tuán)通過(guò)與MgO4四面體共用頂點(diǎn)氧原子形成了的二維2∞[MgB5O10]3-層,Na+離子填充在層與層之間的空隙中。 Bi2ZnB2O7屬于正交晶系Pba2空間群,晶胞參數(shù)為:a=10.819(2)A,b=11.023(2)A,c=4.890(1)A,Z=4。該單晶結(jié)構(gòu)中包含了由兩個(gè)[BO3]3-基團(tuán)組成的[

4、B2O5]4-基團(tuán)和兩個(gè)[BO4]5-基團(tuán)組成的[B2O7]8-基團(tuán),這兩個(gè)基團(tuán)與[ZnO4]6-四面體通過(guò)共用O原子的方式連接成二維2∞[ZnB2O7]6-層,這些層通過(guò)Bi3+離子進(jìn)一步結(jié)合形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。粉末倍頻效應(yīng)測(cè)試表明,其倍頻強(qiáng)度為KDP(KH2PO4)的4倍。 CaB6O10屬于單斜晶系,空間群為P21/c,其晶胞參數(shù)為:a=9.799(1)A,b=8.705(1)A,c=9.067(1)A,β=116.65(1

5、)°,Z=4℃aB6O10展現(xiàn)了一種新穎的結(jié)構(gòu),兩個(gè)[B3O7]5-基團(tuán)通過(guò)共用一個(gè)氧原子形成了[B6O13]8-基團(tuán),又通過(guò)[B6O13]8-基團(tuán)與周圍的六個(gè)相同的基團(tuán)連接進(jìn)一步形成三維3∞[B6O10]2-的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),其簡(jiǎn)化符號(hào)是6:3∞[2×(3:2△+T)]。該結(jié)構(gòu)中沿三個(gè)晶軸方向都有開(kāi)放的孔道,Ca2+離子填充在這些孔道內(nèi)。 Sr2B16O26屬于單斜晶系,空間群為P21/c,其晶胞參數(shù)為:a=8.408(1)A,b=

6、16.672(2)A,c=13.901(2)A,β=106.33(1)°,Z=4。Sr2B16O26的晶體結(jié)構(gòu)是由一種新穎的復(fù)雜的三維陰離子基團(tuán)[B16O20O12/2]4-所構(gòu)成,而這個(gè)陰離子基團(tuán)則是由三個(gè)[B3O3O4/2]-基團(tuán)、一個(gè)[B5O6O4/2]-基團(tuán)和兩個(gè)BO3基團(tuán)連接而成的。每一個(gè)B16O26基團(tuán)與12個(gè)類似的基團(tuán)通過(guò)共用終端氧原子形成三維的3∞[B16O26]4-網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),其簡(jiǎn)化符號(hào)是16:3∞[3×(3:2△+T)