新型A2A’MF6构型化合物的合成与表征

论文摘要

具有高度对称结构的等轴晶系化合物,是作为光学材料的重要物质,在光学领域一直受到广泛关注。而且,由于等轴晶系化合物的结构规整,对于结构化学的研究起了重要的作用。在本论文中,应用水热法合成了五种具有A2A’MF6构型的新化合物（A和A’均为一价阳离子,M为三价阳离子）,同时,还对迄今为止合成的所有具有A2A’MF6构型的化合物进行了归纳总结,找出了离子半径、过渡金属离子对化合物结构的影响关系。而后,用各种表征方法对这些化合物进行研究,首先,利用X射线、单晶衍射法对其中四种化合物晶体结构进行了测定,还用X射线粉末衍射Rietveld法精修了另一种化合物的晶体结构,并用内标法通过X射线粉末图谱对化合物的晶胞参数进行了校正;其次,用EDX等分析方法鉴定化合物所含的化学成分、电子显微镜和光学显微镜观察晶体的表面形貌;然后,通过红外光谱、紫外可见光谱对化合物进行结构表征。本文所合成的具有A2A’MF6构型的化合物均为等轴晶系,它们均属于冰晶石结构化合物,其空间群为Fm-3m,Z=4。其晶胞参数分别为, 1、（NH4）2NaAlF6:a=8.3446（3）（?）,V=581.14（4）（?）3; 2、（NH4）2NaGaF6:a=8.4401（3）（?）,V=601.23（4）（?）3; 3、（NH4）2NaFeF6:a=8.4830（3）（?）,V=610.45（4）（?）3; 4、（NH4）2NaCrF6:a=8.45432（6）（?）,V=604.277（13）（?）3; 5、[（NH4）0.83K0.17]2KAlF6:a=8.7242（3）（?）,V=664.02（4）（?）3。在该类化合物中,一价离子A’和三价离子M分别与周围六个F离子相连,构成了[A’F6]和[MF6]八面体。这些八面体通过F离子彼此交替相连,以面心立方密堆积方式构成了立方体。而一价离子A填充在立方体的四面体空隙位置中,它与周围12个F离子相连,构成了立方八面体（3-6-3）。本文通过所合成的化合物,并结合前人合成的具有A2A’MF6构型的化合物估算出12配位铵根离子的半径（R=1.738（?））。同时还对化合物合成的生长机理作了初步探讨。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1.1 引言
• 1.2 等轴晶系的无机化合物
• 1.3 冰晶石简介
• 2A'MF₆ 构型化合物'>1.4 A₂A'MF₆构型化合物
• 第二章 实验及分析方法
• 2.1 水热法
• 2.2 X射线粉末衍射法
• 2.3 单晶结构测定
• 2.4 红外光谱分析
• 2.5 紫外可见光谱分析
• 2.6 Rietveld 峰形拟合法
• 2.6.1 基本原理
• 2.6.2 Rietveld 峰形拟合法的峰形函数的修正
• 2.6.3 修正终点及修正结果正确性判定
• 2.7 扫描电子显微镜（SEM）和能谱（EDX）分析
• 第三章 含氟化合物的合成
• 3.1 实验探索及设计
• 3.2 一些含氟化合物的合成
• 3.2.1 含氟矿物的合成
• 3.2.2 含氟化合物的合成
• 第四章 钾冰晶石结构新化合物的合成与表征
• 4）₂NaMF₆（M=Al、Ga、Fe）'>4.1 新化合物（NH₄）₂NaMF₆（M=Al、Ga、Fe）
• 4.1.1 合成
• 4.1.2 物相分析
• 4.1.2.1 X射线粉末衍射分析
• 4.1.2.2 EDX能谱分析
• 4.1.2.3 CHNS/O 元素分析
• 4.1.3 结构测定
• 4.1.4 结构描述
• 4.1.5 红外光谱分析
• 4.1.6 紫外吸收光谱分析
• 4）₂NaCrF₆'>4.2 新化合物（NH₄）₂NaCrF₆
• 4.2.1 合成
• 4.2.2 物相分析
• 4.2.2.1 X射线粉末衍射分析
• 4.2.2.2 EDX能谱分析
• 4.2.3 结构测定
• 4.2.4 结构描述
• 4.2.5 红外光谱分析
• 4.2.6 紫外吸收可见光谱
• 4）_1-xK_x]₂KAlF₆（x=0.17）'>4.3 新化合物[（NH₄）_1-xK_x]₂KAlF₆（x=0.17）
• 4.3.1 合成
• 4.3.2 物相分析
• 4.3.2.1 EDX能谱分析
• 4.3.2.2 X射线粉末衍射分析
• 4.3.3 结构测定
• 4.3.4 结构描述
• 4.3.5 红外光谱分析
• 第五章 实验结果与讨论
• 5.1 实验结果
• 5.2 粉末强度分析
• 5.3 铵根离子的离子半径
• 5.4 生长机理探讨
• 5.5 实验总结
• 附录一
• 附录二
• 参考文献
• 致谢