新型銻碘酸鹽的合成、結構和光學性質的研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、在銻碘酸鹽晶體中,五價碘(I5+)因有一對未成鍵電子對,可以形成不對稱的碘氧基團,易使生成的化合物結構具有多樣性,故而在半導體、非線性等方面有良好的應用前景,是目前研究的熱點。而銻(Sb)通常顯示+3價和+5價兩種價態(tài),和氧結合可以形成SbO3,SbO6等多種基團,因而在結構方面具有很好的靈活性和多樣性,而且銻酸鹽是一種半導體材料,在非線性、光催化等領域有廣泛的報道。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構上起靈

2、活作用的Sb,得到了新穎的銻碘酸鹽、銻酸鹽晶體等材料,并對其結構和性質進行了研究。研究內容主要分為五章:
  第一章是前言部分,主要對半導體激光材料以及碘酸鹽、銻酸鹽晶體材料的研究背景進行了介紹,具體介紹碘酸鹽、銻酸鹽在結構方面的特點。同時還闡述了本課題的選題意義和研究進展。
  第二章用水熱法合成兩個銻碘類化合物,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。這個化合物是一個三維的網狀結構,其中包含一個新的具有S6對稱性的零維的螺旋I6O18環(huán),這個環(huán)與SbO6八面體共氧連接,形成獨特的[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的光學性質研究發(fā)現(xiàn),它在半導體領域具有潛在的應用前景。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直接相連形成經典的[Sb2I9]3-陰離子基團。通過對它的光學性質分析,發(fā)現(xiàn)銻碘化胺同樣有潛在的半導體特征。
  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為層狀結構,這個層狀結構是由[Sb2O4]2-和[SbF]2+基團構成的,相鄰的[Sb2O4]2-陰離子基團共氧形成了沿c軸的一維的[Sb4O8]4-鏈,這個一維鏈與兩個[SbF]2+基團橋鏈形成二維的層狀結構。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體。
  第四章介

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