新型硼酸盐的合成及晶体结构研究

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1、捅要摘要激光技术和半导体技术的不断发展。对功能晶体提出了各种各样的新的要求，对现有的晶体的质量要求也越来越高，因此，现在除了对现有的功能晶体设法继续提高质量或掺质改性外，研究功能晶体的组成，结构与性能间相互关系，探索寻找各类新型功能晶体始终是一个热门课题。本研究采用高温溶液法和水热法探索新型硼酸盐晶体，主要合成了四种新型的硼酸盐晶体PbBiB04、NaSrBs09、Pb[B50s(OH)]-1．5H20和Na3CaBsOl0．采用gie,akuAFC7RX．衍射四圆衍射仪进行x．射线衍射数据收集，运用SHELX．97软件解析出了晶体结构。PbBiB04在低于800。C的温度下通过高温溶液法

2、制得。单晶x射线结构分析表明该化合物属于P2／n空间群，晶胞参数为：a=7．473(1)A，b=7．517(1)A，c；7．609(1)A，p=91．48(0。，z=4。这是一种新的结构类型，在晶体结构中畸变的Bi06八面体以共边共角的方式相互连接形成二维的2。[Bi04】5。层，层与层间通过B03三角形中的B原予连接起来形成：[BiB04】2三维构架，存在[olo]方向的孔道，在孔道当中填充着Pb”离子。NaSrB509在低于800。C的温度下通过高温溶液法制得。单晶X射线结构分析表明该化合物属于单斜晶系，P2l／c空间群，晶胞参数为a=6．499(2)A，b=13．979(2)A，c=

3、8．045(2)A，p=106．92(2)。，Z=4。NaSrB509是一种层状化合物，其结构包含B，O。双环，该双环由两个B04四面体和三个BO，三角形组成。每个B，O，．通过环外的氧原子与另外四个等同的B，O。单元相连，形成二维的：【B509】3‘层，它们垂直于b轴方向平行排列，相邻的层可通过中心对称操作得到，层与层间通过Na+和SP离子的静电作用结合在一起。Pb[B，0s(0H)】1．5H20通过水热法在170。C的温度下合成。单晶X射线结构分析发现该化合物属于三斜空间群尸i，晶胞参数为a=6．656(2)A，b=6．714(2)A，c=10．701(2)A，a=99．07(2)。，

4、D=93．67(2)。，丫=118．87(1)。，Z=2。它是一个包含【B508(OH)】}双环的层状化合物。在其结构中，[BsOs(OH)]2’单元共享环外氧原子，形成二维层，这些层垂直于c轴方向平行排列并通过中心对称操作相联系，层之间由pb2+离子、水分子的静电作用和氢键连接，从该化合物的红外光谱中可以看出有B03，B04，OH基团和水分子存在。北京丁业人学T学母!I．学位论文Na3CaBsOw在低于7500C的温度下通过高温溶液法制得。单晶X射线结构分析表明该化合物属于三斜空间群PT，晶胞参数为：口=7．4403(6)A，6=9．7530(10)A，c=12．9289(9)A，口=9

5、0．972(7)。，∥=90．073(7)。，Y=109．656(6)。。Z=4。该物质晶胞体积是以前报道的同一化合物的两倍，具有超结构。该物质中【B50lo】5。阴离子基团被Ca2+和Na+隔开，其中，ca2+的配位数为六，Na+的配位数分别为五、六和七。红外光谱再次证明该物质中存在B03和B04基团。上述四中硼酸盐都是属于中心对称的空间群。都不具有非线性光学性质，但其结构都是新型的，其中PbBiB04、NaSrB509、Pb[BsOs(OH)]·1．5H20是我们首次发现的，Na3CaBsOIo的结构也是我们第一次解出来的。关键词硼酸盐；合成：X射线衍射；晶体结构；空间群IIABSTR

6、ACIABSTRACTThecontinuouslydevelopmentoflasertechnologyputsforwardallkindsofnewrequestofopticalmaterials．Itrequirshi曲qualityofcrystals，Besidesimprovingthequalityofthepresentopticalcrystalsthrou曲doping，theinvestigationoftherelationsbetweencompositions，structures，andpropertiesofopticalcrystalsaswella

7、sexploratorysynthesesofnewtypesofopticalcrystalhasalwaysbeenahottopic．Fournovelberateshavebeenpreparedbysolid—statereactionsandhydrothermalreactions，includingPbBiB04，NaSrB509，Pb[BsOs(OH)]‘1．5H20andNa3CaBsOl0．Sing