论文部分内容阅读
由于硼原子具有独特的BO3平面三角形和BO4四面体两种配位方式,使得硼酸盐种类繁多,结构复杂多样,是功能材料的来源。本论文利用水(溶剂)热反应合成了一系列锂、钠、铵硼酸盐,通过化学分析、元素分析、FT-IR光谱、热分析和X-射线粉晶衍射等手段对其进行了表征,利用X-射线单晶衍射仪测定了新型晶体的结构,并采用量热法测定了它们的标准摩尔生成焓。采用水(溶剂)热反应合成了五种新型硼酸盐:Li8[B16O26(OH)4]·6H2O,Li3B5O8(OH)2,Na2[B4O5(OH)4]·2.5H2O,[(CH3)2NH2]2[B5O6(OH)4]2·[HCON(CH3)2],[NH3CH2CH2NH3]2[B14O20(OH)6]。Li3B5O8(OH)2属于四方晶系,空间群P43212,a=6.8506(9)(?),b=6.8506(9)(?),c=14.5601(15)(?),β=90°,V=683.32(15)(?)3,Z=4;Li8[B16O26(OH)4]·6H2O是三斜晶系,空间群为P(?),a=8.484(2)(?),b=12.069(3)(?),c=13.696(3)(?),β=86.617(3)°,V=1340.6(6)(?)3,Z=2;Na2[B4O5(OH)4]·2.5H2O属于三方晶系,空间群为R32,a=11.153(12)(?),b=11.153(12)(?),c=21.22(2)(?),β=90(4)°,V=2286(4)(?)3,Z=3;[(CH3)2NH2]2[B5O6(OH)4]2·[HCON(CH3)2]属于三斜晶系,空间群C2/c,a=13.771(2)(?),b=11.5375(19)(?),c=17.512(3)(?),β=106.689(2)°,V=2665.1(7)(?)3,Z=4;[NH3CH2CH2NH3]2[B14O20(OH)6]属于单斜晶系,空间群P(?),a=8.567(14)(?),b=8.932(15)(?),c=10.106(16)(?),β=97.013(19)°,V=674.7(19)(?)3,Z=1。利用微量热计分别测定了所合成的Li3B5O8(OH)2、Li8[B16O26(OH)4]·6H2O、α-Na2B5O8(OH)·2H2O、β-Na2B5O8(OH)·2H2O、(NH4)2B8O13·5.5H2O和(NH4)2B8O13·6H2O纯相分别溶解于1mol·L-1 HCl水溶液中的摩尔溶解焓,通过设计热力学循环,求得了以上硼酸盐的标准摩尔生成焓。本论文所得结果进一步丰富了硼酸盐化学内容,为锂、钠、铵硼酸盐的应用提供了合成方法和物化基础数据。对功能型硼酸盐材料的进一步开发利用具有积极意义。