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由链状多面体构成的过渡金属化合物材料在催化、储能、吸附和离子交换等方面具有的潜在应用。近年来,具有多种阴离子的磷酸盐、钒酸盐、硒酸盐、碲酸盐等化合物,因其引人入胜的量子行为和磁性而受到人们的关注。特别是低维过渡金属混合阴离子化合物因其非同寻常的磁各向异性和电子现象而备受关注。因此,本文通过水热法合成出了四个单氟磷酸盐和四个碱金属铜氯碲酸盐等两个系列化合物。主要内容如下:
1、通过水热法合成出了四个单氟磷酸盐Ba2M2(PO3F)F6(M=Mn,Co,Ni和Cu),并通过粉末和单晶X射线衍射技术确定了3个新化合物(M=Mn,Co和Ni)的晶体结构。它们的三维结构是由cis-[MO2F4]八面体和[PO3F]四面体连接构成的。Ba2M2(PO3F)F6(M=Mn和Co)两个化合物属于单斜晶系P21/c且同构,然而Ba2Ni2(PO3F)F6属于无法预见的单斜晶系P21/n。在这一系列新化物中,cis-[MO2F4]八面体和[PO3F]四面体不同的组合方式可以形成不同的一维链结构。和正常的键长相比,Ba2Cu2(PO3F)F6中的cis-[MO2F4]八面体更为细长。这表明该化合物存在Jahn–Teller畸变效应,同时也揭示了该系列中Ba2Ni2(PO3F)F6晶体结构异常的原因。Ba2M2(PO3F)F6(M=Mn,Co和Ni)结构中的偶联二聚体或四聚体组成的M2+自旋链,表现出较强的反铁磁性能。
2、利用AF(A=Cs,Rb,K,Na)、CuCl2?2H2O,TeO2和水合肼的混合物,通过水热反应合成了四种新的碱金属氯化铜[A(NH4)x(OH)y]Cu4Te2Cl5+x-yO6(A=Cs,Rb,K,Na;x=0,2/3,1,y=0,1/6)。它们具有二维(2D)层状[Cu4Te2Cl5+x-yO6]∞(x=0,2/3,1,y=0,1/6)结构,由A+、NH4+、Cl-和OH-等多种阳离子和阴离子组成的不同层隔开,包含由TeO3三角锥连接的S形∞[Cu2O3Cl3-x]链。交替的反铁磁链模型很好地模拟出低温磁性行为。在220K和240K时,Cs和K化合物的磁化率表现出一个宽的最大值。交替链内的J2/J1比值估计为0.60(1),自旋间隙为134K(Cs)和120K(K)。
1、通过水热法合成出了四个单氟磷酸盐Ba2M2(PO3F)F6(M=Mn,Co,Ni和Cu),并通过粉末和单晶X射线衍射技术确定了3个新化合物(M=Mn,Co和Ni)的晶体结构。它们的三维结构是由cis-[MO2F4]八面体和[PO3F]四面体连接构成的。Ba2M2(PO3F)F6(M=Mn和Co)两个化合物属于单斜晶系P21/c且同构,然而Ba2Ni2(PO3F)F6属于无法预见的单斜晶系P21/n。在这一系列新化物中,cis-[MO2F4]八面体和[PO3F]四面体不同的组合方式可以形成不同的一维链结构。和正常的键长相比,Ba2Cu2(PO3F)F6中的cis-[MO2F4]八面体更为细长。这表明该化合物存在Jahn–Teller畸变效应,同时也揭示了该系列中Ba2Ni2(PO3F)F6晶体结构异常的原因。Ba2M2(PO3F)F6(M=Mn,Co和Ni)结构中的偶联二聚体或四聚体组成的M2+自旋链,表现出较强的反铁磁性能。
2、利用AF(A=Cs,Rb,K,Na)、CuCl2?2H2O,TeO2和水合肼的混合物,通过水热反应合成了四种新的碱金属氯化铜[A(NH4)x(OH)y]Cu4Te2Cl5+x-yO6(A=Cs,Rb,K,Na;x=0,2/3,1,y=0,1/6)。它们具有二维(2D)层状[Cu4Te2Cl5+x-yO6]∞(x=0,2/3,1,y=0,1/6)结构,由A+、NH4+、Cl-和OH-等多种阳离子和阴离子组成的不同层隔开,包含由TeO3三角锥连接的S形∞[Cu2O3Cl3-x]链。交替的反铁磁链模型很好地模拟出低温磁性行为。在220K和240K时,Cs和K化合物的磁化率表现出一个宽的最大值。交替链内的J2/J1比值估计为0.60(1),自旋间隙为134K(Cs)和120K(K)。