硼酸鹽的結構特征及分類研究.pdf

1、硼酸鹽化合物以其豐富的結構類型和優(yōu)異的性能被廣泛用作激光材料、發(fā)光基質材料尤其是非線性光學晶體材料，因此一直是廣大學者關注的熱點。 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>]基團共用頂點(氧原子)連接形成剛性的硼氧聚陰離子基團，這些基團是晶體結構中的陰離子重復單元

2、，即基本結構單元(FBB)。FBB再縮合或多聚形成島狀孤立基團、一維無窮鏈狀基團、二維無窮層狀基團和三維無窮骨架狀基團，從而形成了豐富多彩的硼酸鹽晶體的結構類型。本文主要以無機晶體結構數(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)來自相關文獻)，借助Diamond和Mercury等軟件對所有可用的硼酸鹽進行了結構分析和統(tǒng)計研究。主要研究結論： 1．把硼酸鹽中的FBB按照其拓撲結構不同分成了單個Bφ<,3>

3、或Bφ<,4>FBB、枝狀FBB、普環(huán)FBB、橋環(huán)FBB、螺環(huán)FBB和復合環(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的拓撲結構及它們在晶體結構中的排布。 3．依據(jù)FBB自身的拓撲結構不同和在晶體結構中的排布方式不同(孤立、成鏈、成層、成三維網(wǎng)架)對所有可用的硼酸鹽進行了系統(tǒng)的分類。 4．硼酸鹽及硼磷酸鹽的結構主要來自聚陰離子的影響，A代硼酸鹽(M<,x>B<,y>A<,z>)