碱金属硼氧簇的溶剂热合成

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摘要：硼酸盐化合物因其自身结构类型十分丰富，所以在矿物学、非线性光学以及激光材料等方面都具有非常重要的应用。这篇论文是在溶剂热的反应条件下，以锂盐和镁盐作为金属源，合成了碱金属锂离子和碱土金属镁离子作为抗衡离子的碱金属硼酸盐Li2[MgB12O14(OH)12]•H2O（化合物1）。我们通过X-射线单晶衍射，红外光谱、热重分析仪等化学仪器对这个簇合物进行了表征。单晶结构衍射表明，化合物1中有一个典型的B12的簇，锂离子和镁离子通过与硼簇上的氧配位而形成三维结构。51695

毕业论文关键词：硼酸盐；非线性光学；溶剂热合成；晶体结构

Solvothermal Synthesis of Alkali Metal Boron-Oxo Cluster

Abstract: The structures of borate compounds are very rich due to its own structure type, so it has very important applications in terms of mineralogy, nonlinear optics and laser materials. Under typical solvothermal synthesis, using lithium salts and magnesium salts as metal resource, a lithium and magnesium cations countered borate cluster was synthesized, which formula is Li2[MgB12O14(OH)12]•H2O (compound 1). Compound 1 was characterized by X-ray single crystal diffraction, infrared spectroscopy, PXRD, TG and elemental analysis. X-ray single crystal diffraction indicates that in compound 1, typical B12 cluster combined with a lithium and magnesium cations which coordinated with O atoms of B12 to generate 3D structures.

Key Words: Borate; Nonlinear optics; Solvothermal synthesis; Crystal texture

摘要 1

引言 1

1 实验部分 3

1.1 实验原理 3

1.2 化学试剂与仪器 3

1.3 实验过程 4

2 结果与讨论 4

2.1 簇合物1的合成讨论 4

2.2 簇合物1 的X-射线单晶结构分析 4

2.3 簇合物1的结构描述 6

2.4 簇合物1的红外光谱 8

2.5 簇合物1的PXRD 9

2.6 簇合物1的热重分析 9

3 小结 10

参考文献 10

致谢 13

碱金属硼氧簇的溶剂热合成

引言

在无机化学大学学习及研究过程中，我们分为金属和非金属。而金属又可以细分好多种类。其中碱金属的各种性质进来引起了学者及科学研究者的极大兴趣。碱金属位于周期表中第一主族，它们依次为锂，钠，钾，铷，铯，钫。它们的最外层电子只有一个，所以化学性质活泼。除此之外，它们燃烧，显现不同的焰色反应。然而近来发现了碱金属存在另一种特性：在紫外区有着优良的透过率，有着不可比拟的领导地位[1]。目前科学界对碱金属硼酸盐的研究已然成为各位学者心中的热点。随着研究的循序渐进，一系列科学家研究的成果被发现和报道，这其中包括大自然纯天然生成的矿物，人工合成的化合物[2]。碱金属硼酸盐晶体 K[B5O6(OH)4]•H2O作为第一例具有非线性光学性质的化合物，被报道后，就引发了一系列的碱金属硼酸盐被报道，它们具有相同优秀非线性光学性质，有些已经在光束转向、水下通讯、光钎通讯、光存贮、图像放大等很多广阔的范畴有着普遍的应用远景，特别要说明的是BBO晶体是一种具有很高应用价值的紫外非线性光学材料[3]。