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(xué)特性及其在熒光發(fā)光、激光基質(zhì)等眾多領(lǐng)域所具有的廣泛的實(shí)際應(yīng)用價值，使之成為材料科學(xué)和化學(xué)等領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。本文以探索稀土硼酸鹽晶體化學(xué)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(jìn)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(shù)表征了新化合物的晶體結(jié)構(gòu);掃描電子顯微鏡和光學(xué)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(tuán)。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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)單元之間的相互關(guān)聯(lián)性，并采用第一原理優(yōu)化了新化合物的晶體結(jié)構(gòu)。
　　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(shù)分別解析了其晶體結(jié)構(gòu)，前兩種化合物具有相似的晶體結(jié)構(gòu)，其基本結(jié)構(gòu)單元分別為[B5O8(OH)(H2O)]2-和[B5O8(OH)]2-，通過基本結(jié)構(gòu)單元進(jìn)而構(gòu)成了三維結(jié)構(gòu)。對前兩種化合物的合成條件以及基本結(jié)構(gòu)單元之間的相互關(guān)聯(lián)進(jìn)行了深入探索，首次提出通過控制水用量實(shí)現(xiàn)基本結(jié)構(gòu)單元[B5O8(OH)]到[B5O8(OH)(H2O)]轉(zhuǎn)變的結(jié)構(gòu)調(diào)控方法;同時研究了新化合物在熱穩(wěn)定性、高溫產(chǎn)物及紅外光譜上的區(qū)別;并對新化合物的結(jié)構(gòu)進(jìn)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(jìn)行了探索，合成出了一種新化合物L(fēng)iLa(OH)BO3。利用單晶X射線技術(shù)表征了其結(jié)構(gòu);并研究了新化合物的熱穩(wěn)定性、紅外光譜及高溫產(chǎn)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L(fēng)i3Y(BO3)2。測定了新化合物的單晶結(jié)構(gòu)并與