中山大学 化学学院, 生物无机和合成化学教育部重点实验室, 广州 510275
本工作主要研究Mn 2+离子掺杂的类刚玉系氧化物Zn3TeO6(0<x≤2.0)的晶体结构与光学性质和磁性的变化。Zn3-xMnxTeO6粉末样品通过固相反应合成。Mn掺杂量的相图表明, x<1.0时保持单斜(C2/c)结构, 1.0≤x≤1.6为单斜(C2/c)和三方六面体混合相(R-3), x≥1.8时完全转变为R-3相, 且x=2.0时形成ZnMn2TeO6, Te-O和Mn/Zn-O键长增大, 八面体发生更大畸变。X射线粉末衍射结构精修也表明R-3相中Zn/MnO6为畸变八面体。随着Mn 2+掺杂含量的增加, Zn3-xMnxTeO6系列化合物不仅结构发生变化, 其颜色也由浅变深。紫外吸收光谱中随着掺杂浓度的增加, 400~550 nm处的吸收增强, 样品的光学带隙也由3.25 eV (x=0.1)逐渐减小到2.08 eV (x=2.0), 分析表明, 可见区吸收的增强是源于MnO6八面体中Zn/MnO6八面体中Mn 2+离子的d-d跃迁, 导致样品由浅黄色逐渐变为暗黄色。 磁性测试表明, 固溶体的反铁磁转变温度随着Mn 2+掺杂量的提高而逐渐增加, 且掺入的Mn 2+离子以高自旋态 存在。
Zn3TeO6-Mn3TeO6 晶体结构 磁性 紫外吸收光谱 Zn3TeO6-Mn3TeO6 crystal structure magnetism ultraviolet absorption spectrum
中山大学 化学学院, 生物无机和合成化学教育部重点实验室, 广州 510275
由于不同阴离子之间的电负性、离子半径、极化率和氧化态之间的差异, 混合阴离子化合物可以产生不同于单一类型阴离子的新特性。混合阴离子金属材料在电子、湿度探测器、气体传感器、太阳能电池电极等领域有着广泛的应用前景。助熔剂方法是一种广泛应用于混合离子晶体生长的方法, 它以适当的金属盐作为助熔剂, 在较温和的条件下进行复分解反应。助熔剂法在混合阴离子化合物的合成中具有重要意义。钨氧氯化合物Li23CuW10O40Cl5单晶以高质量的Li4WO5为前驱体, 以CuCl2为助熔剂通过两步法合成。通过X射线单晶衍射确定其晶体结构。结果表明, Li23CuW10O40Cl5结晶属于P63/mcm空间群, 晶胞参数分别为a=1.02846(3) nm, c=1.98768(9) nm, V=1.82076(11) nm3, Z=2。单胞中分别包含五个晶体学独立的Li原子, 两个W原子, 一个Cu原子, 两个Cl原子以及五个O原子。结构中, W(1)原子和一个Cl原子及五个O原子相连接, 形成畸变八面体, 而W(2)原子与四个O原子相连接形成四面体, Cu原子与六个O原子相连形成八面体。因此, Li23CuW10O40Cl5的晶体结构主要由[CuO6]和[W(1)O5Cl]八面体以及[W(2)O4]四面体构成。助熔剂法合成钨氧氯化合物Li23CuW10O40Cl5对今后探索新型的混合阴离子化合物具有重要意义。
钨氧氯化合物 CuCl2助熔剂 晶体结构 X射线衍射 tungsten oxychloride CuCl2 flux crystal structure X-ray diffraction
