【硼酸盐的性质】18共边硼酸盐的结构和性质

2019-07-09
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文章简介：KZnB 3O 6的结构通过单晶X-射线衍射技术确定.解析出的结构可确认该化合物是第一例由常压合成并具有硼氧集团共边连接的晶体.KZnB 3O 6结晶于一个 6.753(6)Å ×6.911(6)Å ×7.045(7) Å的三斜单胞中,空间群为P ⎺1.每个单胞中仅有两个分子式和11个独立原子位置.如图1a 所示,KZnB 3O 6晶体的结构可简单的看成由[B 6O 12]6-基团,[Zn 2O 6]8-基团和K 离子构成.[硼酸盐的性质]18共边硼酸盐的结构和性质其中,晶体的主体是由[B 6O

KZnB 3O 6的结构通过单晶X-射线衍射技术确定。解析出的结构可确认该化合物是第一例由常压合成并具有硼氧集团共边连接的晶体。KZnB 3O 6结晶于一个 6.753(6)Å ×6.911(6)Å ×7.

045(7) Å的三斜单胞中,空间群为P ⎺1。每个单胞中仅有两个分子式和11个独立原子位置。如图1a 所示,KZnB 3O 6晶体的结构可简单的看成由[B 6O 12]6-基团,[Zn 2O 6]8-基团和K 离子构成。

【硼酸盐的性质】18共边硼酸盐的结构和性质

其中,晶体的主体是由[B 6O 12]6-基团和[Zn 2O 6]8-基团以共顶点相互连接形成的三维框架结构,在框架中填充着以微弱离子键平衡价态的K 离子。更进一步观察可发现[B 6O 12]6-基团和[Zn 2O 6]8-基团相互间以6配位的方式相连(图1a-c ),因而从组成基团的角度可认为KZnB 3O 6的结构为类氯化钠结构,只是晶胞稍稍倾斜。

【硼酸盐的性质】18共边硼酸盐的结构和性质

同时,该晶体沿[0 1⎺1]方向还出现了两个不同大小的孔道,其中较大的孔道被钾离子占据,而较小的孔道则没有被占据。

晶体中的K 离子只有一个独立原子位置,它同时与9个邻近的氧原子有微弱的相互作用,这些原子构成了很不规则的配位多面体。孔道中K 离子的Zigzag 分布同第一个报道具有离子交换通道的Na 2Co 2B 12O 21中Na 的分布非常类似。

【硼酸盐的性质】18共边硼酸盐的结构和性质

图1 a)配位多面体表示的KZnB 3O 6晶体沿[0 1⎺1]方向的投影,其中ZnO 4四面体为深黑色,BO 4四面体和BO 3三角形为浅灰色。b) 在(⎺1 1 1)晶面上[B 6O 12]6-基团和[Zn 2O 6]8-基团相互

连接的细节c) [B 6O 12]6-基团以及它的配位环境 可以发现,[B 6O 12]6-基团由两个BO 4四面体和四个BO 3三角形组成,基团中的BO 4四面体通过共边连接,而余下的四个端点则进一步同BO 3三角形共顶点连接(图1c )。

晶体中出现的BO 3三角形使得该晶体与其它在高压下获得的共边硼酸盐晶体有着显著的不同,高压下获得的共边硼酸盐晶体只含有BO 4四面体。利用Huppertz 等研究者建议的表示共边BO