新型金屬硼酸鹽的合成、結(jié)構(gòu)及性能研究.pdf

1、硼酸鹽化合物結(jié)構(gòu)類型豐富，在激光材料、非線性光學(xué)、礦物學(xué)等方面具有重要的應(yīng)用，使得硼酸鹽體系的合成一直受到廣大晶體研究學(xué)者的關(guān)注。本文利用溫和的水（溶劑）熱合成方法，得到了六個主族金屬硼酸鹽化合物，其中包括四個堿金屬硼酸鹽和兩個硼酸鉛化合物。通過X-射線單晶衍射儀對晶體的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了測定分析，用X-射線粉末衍射儀、紅外光譜儀、紫外-可見-漫反射光譜儀、熱分析儀對化合物的性能進(jìn)行表征。本文工作如下:
　　第一章為文獻(xiàn)綜述，簡單介紹了硼

2、酸鹽化合物的結(jié)構(gòu)特征及潛在應(yīng)用價值，特別是非心結(jié)構(gòu)硼酸鹽的深紫外二階非線性光學(xué)性質(zhì)及應(yīng)用，并對復(fù)合堿金屬硼酸鹽晶體材料和主族金屬硼酸鉛晶體材料的研究進(jìn)展進(jìn)行了詳細(xì)的概述。
　　第二章為本文所采用的實(shí)驗(yàn)試劑和實(shí)驗(yàn)儀器。
　　第三章介紹在水熱或溶劑熱條件下，以堿金屬Li+、Rb+和Cs+作為抗衡離子，合成了四例結(jié)構(gòu)新穎的堿金屬硼酸鹽體系的化合物:Li2CsB7O10(OH)4(1)、LiCsB5O9(OH)·H2O(2)、LiR

3、bB5O9(OH)·H2O(3)和Rb2B6O9(OH)2(4)。化合物1-3是復(fù)合堿金屬硼酸鹽?；衔?具有較大的14-元環(huán)的二維B-O層狀結(jié)構(gòu)，Li+離子和Cs+離子填充在孔道中，紫外吸收截止波長低于190nm，非線性效應(yīng)為2.5倍KDP，能夠?qū)崿F(xiàn)相位匹配，表明該晶體是一種潛在的深紫外非線性光學(xué)晶體?；衔?與化合物3是具有相同結(jié)構(gòu)，[B10O18(OH)2]簇作為次級結(jié)構(gòu)單元進(jìn)一步連接形成二維B-O層狀結(jié)構(gòu)，Li+離子，Cs+離子

4、和水分子填充在的孔道中，紫外吸收截止波長低于190nm，表明這類材料是一種潛在的深紫外光學(xué)材料?；衔?具有8-元環(huán)的一維B-O鏈狀結(jié)構(gòu)，Rb+填充在鏈與鏈之間。以上四個化合物中Li+離子、Rb+離子和Cs+離子都是填充在結(jié)構(gòu)的通道中，起到平衡骨架電荷的作用。
　　第四章介紹在溶劑熱條件下，合成的兩例結(jié)構(gòu)新穎的主族金屬硼酸鉛:CsPb4B10O17(OH)5·H2O(5)和RbPb4B10O17(OH)5·H2O(6)?；衔?與

5、化合物6是具有相同結(jié)構(gòu)，空間群是Pbca，為正交晶系，單胞參數(shù)為a=12.1554(6)(A)，b=12.8324(6)(A)，c=25.7006(13)(A)，V=4008.9(3)(A)3，Z=4?；衔?是一例三維結(jié)構(gòu)的硼酸鉛，B原子與O原子相連形成[B10O20(OH)4]簇，陽離子Pb2+與O原子相連形成[Pb4O3(OH)]簇，[B10O20(OH)4]簇和[Pb4O3(OH)]簇通過共邊的連接方式形成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，Cs+離