具有特殊结构的硅酸盐的高温高压合成与表征

论文摘要

本论文致力于高温高压极端条件下具有特殊结构的硅酸盐合成的研究。主要涉及四个方面的内容:(1)单/双稀土焦硅酸盐的合成与表征;(2)在地球科学领域具有重大科学意义的镁橄榄石单晶体的合成与表征;(3)具有磷灰石结构的稀土硅酸盐化合物的合成与表征;(4)详细的考察了上述化合物的最佳合成条件、产物的结晶与压力和温度的关系以及它们的结构特点。第一章为绪论,介绍了稀土硅酸盐化合物和镁橄榄石的各种结构类型及其研究现状;第二章简要的介绍了高温高压合成方法及其在现代科学领域的重要作用;第三章介绍了本论文所采用的高温高压实验方法;第四章介绍了具有手性结构的X型稀土焦硅酸盐Lu2Si2O7以及一系列双稀土焦硅酸盐的合成及表征;第五章介绍了重要地球材料Mg2SiO4单晶体的合成及结构表征;第六章介绍了具有磷灰石结构的稀土硅酸盐的合成及表征。

论文目录

• 第一章:绪论
• 1.1. 硅酸盐的重要性及其结构特点
• 1.2. 稀土焦硅酸盐的合成简史及研究现状
• 1.3. 稀土焦硅酸盐的结构和分类
• 1.4. 镁橄榄石的研究现状及其在地球科学领域的重要性
• 1.5. 硅酸盐磷灰石的研究现状
• 1.6. 本论文的选题意义及主要研究内容
• 1.7. 本文所得的主要结果
• 参考文献
• 第二章:高温高压技术及其在固体化学中的应用
• 2.1. 前言
• 2.2. 高压技术的发展史
• 2.3. 现代高压技术与设备
• 2.4. 高压实验中的安全问题
• 2.4.1. 高压实验系统的危险
• 2.4.2. 引起高压事故的原因及预防
• 2.5. 高压下的固态化学
• 2.5.1. 高温高压在固态化学中的作用
• 2.5.2. 高压下固体材料的合成
• 2.5.2.1. 高温高压条件下超硬材料的合成
• 2.5.2.2. 高温高压条件下超导材料的合成
• 2.5.2.3. 高温高压条件下有机材料的合成
• 2.5.2.4. 高温高压条件下其他固体材料的合成
• 参考文献
• 第三章:高温高压实验方法
• 3.1. 高温高压设备简介
• 3.1.1. Quickpress 型活塞-圆筒式高温高压装置
• 3.1.2. Rockland Cubic 型高温高压装置
• 3.1.3. Rockland Walker 型二级加压式高温高压装置
• 3.2. 高温高压实验组装件
• 3.2.1. Quickpress 活塞-圆筒高温高压装置的组装件
• 3.2.2. Rockland Cubic 高温高压装置的组装件
• 3.2.3. Rockland Walker 高温高压装置的组装件
• 3.2.4. 组装件材料的选择
• 3.2.4.1. 叶腊石在高温高压下性质
• 3.2.4.2. 氯化钠作为传压介质的优点
• 3.2.4.3. 氧化镁作为绝缘和传压介质材料的考察
• 3.3. 压力及其控制系统
• 3.3.1. Quickpress 型活塞-圆筒式装置的压力及控制系统
• 3.3.2. Rockland Walker 和 Cubic 装置的压力及控制系统
• 3.3.3. 压力定标
• 3.4. 温度及其控制系统
• 3.5. 硅酸盐单晶体生长条件稳定性的研究
• 3.5.1. 在位测温技术
• 3.5.2. 外界环境对腔体内温度的影响
• 参考文献
• 第四章:稀土焦硅酸盐的合成与表征
• 4.1. 前言
• 2Si₂O₇ 的合成及表征'>4.2. 具有手性结构的稀土焦硅酸盐 Lu₂Si₂O₇的合成及表征
• 2Si₂O₇ 的制备'>4.2.1. 稀土焦硅酸盐 Lu₂Si₂O₇的制备
• 4.2.2. 单晶结构的测定
• 4.2.3. 结构描述与讨论
• 4.3. 双稀土焦硅酸盐的合成
• 2O₇、HoErSi₂O₇、GdDySi₂O₇ 的合成'>4.3.1. 化合物 HoGdSi₂O₇、HoErSi₂O₇、GdDySi₂O₇的合成
• 2O₇、HoErSi₂O₇、GdDySi₂O₇ 的表征'>4.3.2. 化合物 HoGdSi₂O₇、HoErSi₂O₇、GdDySi₂O₇的表征
• 2O₇、HoErSi₂O₇、GdDySi₂O₇ 的表征手段-'>4.3.2.1. 化合物 HoGdSi₂O₇、HoErSi₂O₇、GdDySi₂O₇的表征手段-
• 2O₇ 的合成过程及产物的表征'>4.3.2.2. 化合物 HoGdSi₂O₇的合成过程及产物的表征
• 2O₇ 的合成过程及产物的表征'>4.3.2.3. 化合物 HoErSi₂O₇的合成过程及产物的表征
• 2O₇ 的合成过程及产物的表征'>4.3.2.4. 化合物 GdDySi₂O₇的合成过程及产物的表征
• 2Si₂O₄ 高压下相转变的研究'>4.4. 稀土焦硅酸盐 Lu₂Si₂O₄高压下相转变的研究
• 参考文献
• 第五章:镁橄榄石的合成与表征
• 5.1. 前言
• 2SiO₄）单晶体的合成'>5.2. 镁橄榄石（Mg₂SiO₄）单晶体的合成
• 5.3. 单晶结构的测定
• 5.4. 结构描述
• 5.5. 结果与讨论
• 参考文献
• 第六章:具有羟基磷灰石结构的稀土硅酸盐的合成与表征
• 6.1. 前言
• 4.33Gd_4.33（SiO₄）₆（OH）₂ 的合成'>6.2. 化合物 Ho_4.33Gd_4.33（SiO₄）₆（OH）₂的合成
• 6.2.1 单晶结构的测定
• 6.3. 结构描述与讨论
• 6.4. 产物中 B 相的确定
• 6.5. 结果与讨论
• 参考文献
• 结论
• 致谢
• 作者简历
• 攻读博士学位期间发表论文目录
• 中文摘要
• Abstract