卤素铅硼酸盐及碱金属复合硼酸盐化合物的合成、结构及性能研究

摘要

本文对卤素铅硼酸盐及碱金属复合硼酸盐化合物的合成、结构及性能进行了研究。主要包括：⑴通过调整反应物PbO，H3BO3及PbX2(X=F, Cl, Br)三者的比例，采用高温熔液法对PbO-H3BO3-PbX2(X=F, Cl, Br)三元体系分别进行了探索，生长出系列(卤素)铅硼酸盐晶体，其中首次获得了一种溴氧合铅硼酸盐晶体，[(O2Pb3)2(BO3)]Br。⑵化合物[(O2Pb3)2(BO3)]Br结晶于正交晶系，空间群为Cmcm(No.63)，晶胞参数为：a=9.5748(8)，b=20.841(2)，c=5.7696(5)，Z=4。在[(O2Pb3)2(BO3)]Br的晶体结构中含有OPb4和BO3基本结构单元，其中 OPb4四面体共边连接形成一维∞1[O2Pb3]双链结构，BO3基团通过共享氧原子与∞1[O2Pb3]双链连接形成二维∞2[(O2Pb3)2(BO3)]层状结构，Br原子位于层间，从而构成了[(O2Pb3)2(BO3)]Br的整体结构。最后，利用高温固相反应法获得其纯相粉末，并对其光学以及热学性能进行了研究。⑶采用高温熔液法，首次生长出一种新的碱金属复合硼酸盐晶体，K3CsB20O32，该晶体结晶于正交晶系，空间群为Pbca(No.61)，其晶胞参数为a=7.5090(10)，b=11.8078(16)，c=14.775(2)，Z=2。K3CsB20O32晶体结构可描述为B5O10基团沿b轴方向连接形成 K3CsB20O32的∞3[B5O8]三维框架结构，K/Cs原子填充在闭合孔道中，构成了K3CsB20O32的整体结构。最后，利用高温固相反应法获得其纯相粉末，并对其光学以及热学性能进行了研究。

目录

第1章 序 言

1.1 硼酸盐的结构特征

1.2 氧合硼酸盐化合物的结构

1.3 硼酸盐晶体的研究背景与现状

1.4 晶体生长方法

1.5 实验试剂、仪器及测试方法

1.6 本文设计思路及主要内容

第2章 卤素铅硼酸盐化合物体系的研究

2.1 引言

2.2 PbO-H3BO3-PbF2体系单晶生长及结构确定

2.3 PbO-H3BO3-PbCl2体系单晶生长及结构确定

2.4 PbO-H3BO3-PbBr2体系单晶生长及结构确定

2.5 本章小结

第3章 [O2Pb3]2(BO3)Br的合成、结构及性能研究

3.1 引言

3.2 [O2Pb3]2(BO3)Br的单晶生长及结构解析

3.3 [O2Pb3]2(BO3)Br的固相合成

3.4 [O2Pb3]2(BO3)Br的单晶结构描述

3.5 光学性质测试

3.6 热学性能研究

3.7 本章小结

第4章 碱金属复合硼酸盐化合物的合成、结构及性能研究

4.1 引言

4.2 K3CsB20O32的合成、结构及性能研究

4.3 光学性质测试

4.4热学性能研究

4.5本章小结

结论

参考文献

致谢

攻读学位期间取得的科研成果