稀土金屬硼酸鹽新化合物的合成與表征.pdf

1、稀土硼酸鹽因其豐富的晶體化學特性及其在熒光發(fā)光、激光基質等眾多領域所具有的廣泛的實際應用價值，使之成為材料科學和化學等領域的研究熱點之一。本文以探索稀土硼酸鹽晶體化學規(guī)律性為目的，采用水熱法、低溫硼酸熔融法對稀土硼酸鹽體系的合成條件進行了探索，合成出5種新化合物。通過單晶和粉末X射線衍射技術表征了新化合物的晶體結構;掃描電子顯微鏡和光學顯微鏡觀察其形貌;熱重分析法和差熱分析法分析其熱穩(wěn)定性;傅里葉紅外光譜儀測定新化合物中的官能團。從合成

2、條件出發(fā)，分析探討了分子的無序分布對基本結構單元(FBBs)、熱、電子、光譜性能的影響以及兩種類似化合物的基本結構單元之間的相互關聯(lián)性，并采用第一原理優(yōu)化了新化合物的晶體結構。
　　1、在Ce2O3/La2O3-B2O3-H2O體系中，采用硼酸熔融法、水熱法合成出了3種新化合物，分別為Ce[B5O8(OH)(H2O)]NO3·2H2O; La[B5O8(OH)]NO3·2H2O;Ce[B4O6(OH)2]Cl，利用X射線單晶衍射技

3、術分別解析了其晶體結構，前兩種化合物具有相似的晶體結構，其基本結構單元分別為[B5O8(OH)(H2O)]2-和[B5O8(OH)]2-，通過基本結構單元進而構成了三維結構。對前兩種化合物的合成條件以及基本結構單元之間的相互關聯(lián)進行了深入探索，首次提出通過控制水用量實現(xiàn)基本結構單元[B5O8(OH)]到[B5O8(OH)(H2O)]轉變的結構調控方法;同時研究了新化合物在熱穩(wěn)定性、高溫產物及紅外光譜上的區(qū)別;并對新化合物的結構進行了優(yōu)化

4、。在Ce[B4O6(OH)2]Cl部分，分析了原子位移參數(shù)的影響因素。
　　2、采用水熱法對Li2O-La2O3-B2O3-H2O體系的合成條件進行了探索，合成出了一種新化合物LiLa(OH)BO3。利用單晶X射線技術表征了其結構;并研究了新化合物的熱穩(wěn)定性、紅外光譜及高溫產物。
　　3、采用低溫硼酸熔融法探索了Li2O-Y2O3-B2O3體系，合成出了一種非一致熔融新化合物Li3Y(BO3)2。測定了新化合物的單晶結構并與