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新疆理化所碱金属硼磷酸盐晶体材料研究取得进展
2012-10-22 | 编辑: | 【 】【打印】【关闭

硼磷酸盐是结构中既含有硼氧基团、又含有磷氧基团的新型化合物体系。作为潜在的新型功能材料, 硼磷酸盐在近几年引起了人们广泛的关注。以硼磷酸盐为研究对象,从原子层次深入理解晶体的结构-性能关系,探索新型硼磷酸盐晶体材料的生长方法、性质测试和应用前景评估是国内外研究的前沿热点。

中科院新疆理化技术研究所潘世烈研究员带领的光电功能材料团队,系统的探索了碱金属硼磷酸盐的体系,并设计合成出四种新型的复合碱金属硼磷酸盐,Li2Cs2B2P4O15、 LiK2BP2O8 和Li3M2BP4O14 (M=K,Rb)。研究发现,这四种化合物的结构具有相似性,BO4和PO4复合形成二维阴离子层状结构,碱金属离子位于网络结构中平衡电荷。值得一提的是,在这四种化合物中包含三种不同类型阴离子基团,其中[B4P8O30]和[B(P2O7)2]结构基元中存在极其罕见的P-O-P连接。这种新颖结构违反了晶体结构化学的鲍林第四原则,并首次在复合碱金属硼磷酸盐体系中发现。该发现有利于进一步探索、丰富硼磷酸盐结构体系,并且对其结构性能关系的研究还为新型功能材料的探索提供了基础。

该研究成果以Further Examples of the P-O-P Connection in Borophosphates: Synthesis and Characterization of Li2Cs2B2P4O15, LiK2BP2O8, and Li3M2BP4O14 (M=K, Rb)为题,全文发表在杂志 Chemistry-A European Journal (2012, 18, 12046–12051) 上。

此项科研工作得到国家自然科学基金、中国科学院“引进国外杰出人才”择优支撑基金和中国科学院常识创新工程重要方向项目等资助。

 

两种不同的阴离子基元[B4P8O30](左)和[B(P2O7)2](右)包含硼磷酸盐体系中反常的P-O-P连接

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