硼酸鹽的結(jié)構(gòu)特征及分類研究.pdf

1、硼酸鹽化合物以其豐富的結(jié)構(gòu)類型和優(yōu)異的性能被廣泛用作激光材料、發(fā)光基質(zhì)材料尤其是非線性光學(xué)晶體材料，因此一直是廣大學(xué)者關(guān)注的熱點(diǎn)。 硼酸鹽晶體中，硼原子可采用兩種雜化方式與氧原子鍵合：平面三角形的sp<'2>雜化[Bφ<,3>]和四面體形的sp<'3>雜化[Bφ<,4>](φ=O<'2->，OH<'->)。[Bφ<,3>]和[Bφ<,4>]基團(tuán)共用頂點(diǎn)(氧原子)連接形成剛性的硼氧聚陰離子基團(tuán)，這些基團(tuán)是晶體結(jié)構(gòu)中的陰離子重復(fù)單元

2、，即基本結(jié)構(gòu)單元(FBB)。FBB再縮合或多聚形成島狀孤立基團(tuán)、一維無窮鏈狀基團(tuán)、二維無窮層狀基團(tuán)和三維無窮骨架狀基團(tuán)，從而形成了豐富多彩的硼酸鹽晶體的結(jié)構(gòu)類型。本文主要以無機(jī)晶體結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(ICSD，2004)為數(shù)據(jù)來源(2004年以后的新型硼酸鹽數(shù)據(jù)來自相關(guān)文獻(xiàn))，借助Diamond和Mercury等軟件對所有可用的硼酸鹽進(jìn)行了結(jié)構(gòu)分析和統(tǒng)計(jì)研究。主要研究結(jié)論： 1．把硼酸鹽中的FBB按照其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不同分成了單個(gè)Bφ<,3>

3、或Bφ<,4>FBB、枝狀FBB、普環(huán)FBB、橋環(huán)FBB、螺環(huán)FBB和復(fù)合環(huán)FBB六種類型。 2．提出了一種新的更直觀易用的代數(shù)描述法用以描述硼酸鹽FBB的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及它們在晶體結(jié)構(gòu)中的排布。 3．依據(jù)FBB自身的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不同和在晶體結(jié)構(gòu)中的排布方式不同(孤立、成鏈、成層、成三維網(wǎng)架)對所有可用的硼酸鹽進(jìn)行了系統(tǒng)的分類。 4．硼酸鹽及硼磷酸鹽的結(jié)構(gòu)主要來自聚陰離子的影響，A代硼酸鹽(M<,x>B<,y>A<,z>)