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混合金属硼酸盐体系被认为是优良的非线性光学材料、荧光材料与双折射材料,近年来,有关混合金属硼酸盐的晶体合成、表征及非线性光学性质研究较多,但是关于混合金属硼酸盐的热化学性质研究以及其稀土掺杂发光材料的研究报道还较少,继续深入研究很有必要。热力学性质作为物理化学的基础数据在科学研究和工业生产中有着重要的作用,热化学数据能提供所使用材料的稳定性与反应性。作为本课题组系统研究金属硼酸盐热化学工作的继续,本论文利用高温固相反应,合成了四种具有非线性光学性质的混合碱/碱土/过渡金属硼酸盐:NaCaBO3、Li4CaB2O6、Li6Zn3B4O12和Na3ZnB5O10,并且制备了 Li6Zn3B4O12和Na3ZnB5O10为基质的稀土发光材料。使用XRD、EDS、IR、TG以及化学分析等对制备其组成和结构进行表征,采用微量热法测定了其基本热力学参数,研究了其稀土掺杂荧光粉的发光性能。根据设计的热力学循环,利用微量热计在298.15 K下分别测量了NaCaBO3/Li4CaB2O6/Na3ZnB5O10/ZnO 在 1 mol·dm-3 HCl(aq)中的摩尔溶解焓;Li6Zn3B4O12在溶剂(H3BO3+ HC1)(aq)中的摩尔溶解焓;CaCl2·2H2O(s)在两种不同溶剂(H3BO3+ HCl+NaCl)(aq)和(H3BO3+HCl+LiCl-H2O)(aq)中的溶解焓;LiBO2(s)/NaBO·4H2O(s)在溶剂(H3BO3+ HCl+ZnO)(aq)中的摩尔溶解焓;与已见报道的ZnO(s)在(H3BO3+ HCl)(aq)中,NaCl(s)在(H3BO3+ HCl)(aq)中,LiCl·H2O(s)在(H3BO3+HCl)(aq)中的摩尔溶解焓以及H3BO3(s)在1 mol·L-1HCl(aq)溶液中的溶解焓,CaCl2·2H2O(s)、LiCl·H2O、NaCl(s)、LiBO2(s)、NaBO2·4H2O(s)、ZnO(s)、H3BO3(s)、HCl(aq)和H2O(1)在298.15 K下的标准摩尔生成焓,计算得到NaCaBO3、Li4CaB2O6、Li6Zn3B4O12 和 Na3ZnB5O10的标准摩尔生成焓分别为:-(1664.5±0.9)kJ·mol-1、-(3391.7±1.9)kJ·mol-1、-(5867.5±4.8)kJ·mol-1和-(4655.3±6.6)kJ·mol-1。利用高温固相法合成了以Li6Zn3B4O12、Na3ZnB5O10为基质的Eu3+和Tb3+稀土离子单掺的稀土发光材料,考察了不同浓度的稀土离子对发光性能的影响。结果表明,Eu3+的掺杂浓度越大会使Li6Zn3B4O12:Eu3+产生微弱的红移,且掺杂浓度越大,荧光强度越强;Li6Zn3B4O12荧光粉随着Tb3+掺杂浓度的增加,荧光强度增强;Na3ZnB5O10:Tb3+中 Tb3+的猝灭浓度为 0.5%。本论文所得结果进一步丰富了混合金属硼酸盐材料的研究内容,为其应用提供了热力学基础数据和实验依据。