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本论文以探索合成新型硼酸盐晶体材料为研究目的,采用高温溶液法生长出两种同时含有钠、锶的硼酸盐新晶体:Na2Cs2Sr(B9O15)2和NaSr7AlB18O36。利用Rigaku AFC7R X-射线四圆衍射仪上对得到的单晶进行了X-射线衍射数据收集,运用SHELX-97软件以直接法对晶体结构进行了解析,并通过红外吸收光谱、紫外-可见漫反射吸收光谱、固态荧光光谱等测试方法对其进行了光学性质表征。 Na2Cs2Sr(B9O15)2的合成以Na2CO3,Cs2CO3,SrCO3和H3BO3为原料,按Na∶Cs∶Sr∶B=2∶3∶2∶17的配比烧制溶液,再以2~5℃/h的速率从750℃缓慢降温至300℃,制得Na2Cs2Sr(B9O15)2晶体。其空间群为P21/c(No.14),晶胞参数为a=8.4670(17)(A),b=8.5220(17)(A),c=17.206(3)(A),β=92.60(3)°,V=1240.2(4)(A)3,Z=2。它代表一种新的结构类型,其晶体结构中包含由三个[B3O7]5-基团通过共用两个氧原子形成的[B9O19]11-基团。该[B9O19]11-基团进一步聚合形成3∞[B9O15]3三维网状结构,可以用简化符号表示为9:∞3[3×(3:2△+T)]。该硼酸盐阴离子三维网提供交叉开放孔道以及口袋型的空隙,容纳Na+,Cs+,Sr的阳离子。红外光谱进一步证实该化合物含有低对称性的BO3和BO4基团。紫外-可见漫反射吸收光谱表明该化合物在可见光下有很高的透过性,其光学能隙为3.26 eV。固态荧光光谱显示其发射峰大约位于494.8 nm,以密度泛函理论为基础的能带结构计算表明该物质是一个间接能隙绝缘体。 NaSr7AlB18O36的合成以SrCO3,Al(OH)3和Na2B4O7·10H2O为原料,按Sr∶Al∶Na=1∶4∶3的配比烧制溶液,再以2~5℃/h速率从860℃缓慢降温至500℃,制得NaSr7AlB18O36晶体。其空间群为R(3) c(No.167),晶胞参数为a=11.356(2)(A),c=36.655(7)(A),V=4093.7(12)(A)3,Z=6。该晶体结构中包含由12个BO3和6个BO4四面体通过共用氧原子构成的B18O3618环,用简化符号表示为6×(3[2△+T])。每一个B18O3618-基团与六个八面体配位的Al3+通过Al-O键相连,形成了[Al(B18O36)]15-的三维网,该三维网包含交叉开放孔道容纳Sr2+/Na+离子。红外光谱进一步证实该化合物含有低对称性的BO3和BO4基团。紫外-可见漫反射吸收光谱显示其光学能隙大约为3.65eV。固态荧光光谱显示其有一个宽的发射光谱范围,发射主峰位置大约位于533.3nm,伴峰位置为420nm。