新型銻碘酸鹽的合成、結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì)的研究.pdf

1、在銻碘酸鹽晶體中，五價(jià)碘（I5+）因有一對未成鍵電子對，可以形成不對稱的碘氧基團(tuán)，易使生成的化合物結(jié)構(gòu)具有多樣性，故而在半導(dǎo)體、非線性等方面有良好的應(yīng)用前景，是目前研究的熱點(diǎn)。而銻（Sb）通常顯示+3價(jià)和+5價(jià)兩種價(jià)態(tài)，和氧結(jié)合可以形成SbO3，SbO6等多種基團(tuán)，因而在結(jié)構(gòu)方面具有很好的靈活性和多樣性，而且銻酸鹽是一種半導(dǎo)體材料，在非線性、光催化等領(lǐng)域有廣泛的報(bào)道。在本課題的研究中，我們通過水熱合成方法，在碘酸鹽中引入可以在結(jié)構(gòu)上起靈

2、活作用的Sb，得到了新穎的銻碘酸鹽、銻酸鹽晶體等材料，并對其結(jié)構(gòu)和性質(zhì)進(jìn)行了研究。研究內(nèi)容主要分為五章：
　　第一章是前言部分，主要對半導(dǎo)體激光材料以及碘酸鹽、銻酸鹽晶體材料的研究背景進(jìn)行了介紹，具體介紹碘酸鹽、銻酸鹽在結(jié)構(gòu)方面的特點(diǎn)。同時(shí)還闡述了本課題的選題意義和研究進(jìn)展。
　　第二章用水熱法合成兩個(gè)銻碘類化合物，分別是銻碘酸鉀（KSbI6O18）和銻碘化胺（(NH4)2(H3O)Sb2I9），兩者均為六方晶系。其中銻碘酸

3、鉀KSbI6O18空間群為R-3。晶胞參數(shù)為a=11.3057(6)?, c=11.3340(8)?,γ=120°，z=3。這個(gè)化合物是一個(gè)三維的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其中包含一個(gè)新的具有S6對稱性的零維的螺旋I6O18環(huán)，這個(gè)環(huán)與SbO6八面體共氧連接，形成獨(dú)特的[Sb(I6O18)]-陰離子腔，K+填充在[Sb(I6O18)]-陰離子腔中，起到平衡電荷的作用。通過對KSbI6O18的光學(xué)性質(zhì)研究發(fā)現(xiàn)，它在半導(dǎo)體領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用前景。銻碘化胺(

4、NH4)2(H3O)Sb2I9的空間群P6-2c，晶胞參數(shù)a=9.8686(4)?， c=23.2605(10)?，α=90°，γ=120°，z=2。此化合物中Sb與I直接相連形成經(jīng)典的[Sb2I9]3-陰離子基團(tuán)。通過對它的光學(xué)性質(zhì)分析，發(fā)現(xiàn)銻碘化胺同樣有潛在的半導(dǎo)體特征。
　　第三章用Sb2O3、BaF2等合成新的銻酸鹽，銻氟酸Sb3O4F?；衔锏木О麉?shù)為a=5.6376(2)?，b=4.7151(1)?，c=20.366

5、0(7)?，α=90°，β=94.354(3)°，γ=90°，z=4，屬于單斜晶系，空間群為P21/c。其中Sb3O4F為層狀結(jié)構(gòu)，這個(gè)層狀結(jié)構(gòu)是由[Sb2O4]2-和[SbF]2+基團(tuán)構(gòu)成的，相鄰的[Sb2O4]2-陰離子基團(tuán)共氧形成了沿c軸的一維的[Sb4O8]4-鏈，這個(gè)一維鏈與兩個(gè)[SbF]2+基團(tuán)橋鏈形成二維的層狀結(jié)構(gòu)。另外，通過固體紫外的測試，發(fā)現(xiàn)化合物的帶隙值較大為3.58eV，初步判定為寬帶隙半導(dǎo)體。
　　第四章介