在常壓下合成具有罕見BO4共邊連接構型的硼酸鹽晶體

硼酸鹽因具有豐富的結構類型、寬的透光波段、較穩定的物化性能，在非線性光學晶體、短波長雙折射晶體、熒光基質材料等研究領域有著得天獨厚的優勢。在近60年來，研究人員陸續發現上千種新型硼酸鹽晶體，使硼酸鹽成為探索新型光電晶體的熱點研究領域之一。而硼酸鹽晶體中的B原子可採用BO3和BO4兩種配位方式，形成不同聚合度的孤立的、環狀的、鏈狀的、層狀以及網狀的硼氧基本構築單元。從這兩種基本單元的連接方式來看，BO3和BO4基團只能共頂點連接，而共邊連接的BO4基團在硼酸鹽中十分罕見，在目前已經報道的上千種硼酸鹽中僅有不足20例結構，而這20例絕大部分是在高溫、高壓等極端條件下獲得，並且這些結構在常壓下都非穩相。目前，KZnB3O6（Angew. Chem. Int. Ed.2010, 49, 4967）是唯一在常壓下製備出的具有穩定BO4共邊連接構型的硼酸鹽晶體。

中國科學院新疆理化技術研究所特殊環境功能材料與器件重點實驗室潘世烈研究團隊近年來致力於硼酸鹽基新型紫外、深紫外非線性光學晶體的研究。該研究團隊在設計合成新型紫外光學晶體材料方面進行了系統的探索研究，通過大量實驗，合成出具有新穎結構特點的硼酸鹽Li4Na2CsB7O14。該結構基本單元為首次報道的[B14O28]14-基團，並含有共邊連接的BO4基元，是第二例在常壓下製備出的具有穩定BO4共邊連接構型的硼酸鹽晶體。經典理論模型認為正高價態低配位小陽離子的多面體之間共邊連接的現象通常是很少見的，除非是在高溫、高壓等極端條件下。但是，常壓下Li4Na2CsB7O14的合成打破了這一共識，進一步豐富了硼酸鹽結構化學。該團隊與中科院物理研究所研究員王剛合作，測試Li4Na2CsB7O14熱膨脹係數，結果表明該晶體是一種潛在的熱膨脹材料。

該研究結果近期發表在《化學通訊》(Chemical Communications)上，新疆理化所為第一完成單位，在讀博士研究生米日丁·穆太力普為第一作者，該研究工作得到國家基金委、科技部、中科院等的資助。

新疆理化所在常壓下合成具有罕見BO

4共邊連接構型的硼酸鹽晶體

來源：中國科學院新疆理化技術研究所

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！