Mn_5(PO_3(OH))_2(PO_4)_2(H_2O)_4的水热合成和光谱研究

在水热反应条件下合成出具有红磷锰矿结构的Mn5(PO3(OH) ) 2 (PO4 ) 2 (H2 O) 4单晶 ,在X ray单晶结构分析的基础上 ,对其固体紫外可见漫反射光谱、红外光谱、荧光光谱和热重光谱进行了研究。结果表明 ,构成该化合物的PO4 四面体及MnO6 八面体通过共顶点或共棱方式相连接 ,与P ,Mn配位的氧分为 3类 :即端基氧 (Od)、二桥氧 (Ob)和三桥氧 (Oc)。因而在 2 10和 2 5 0nm左右出现了Od→Mn和Ob ,c→Mn的荷移跃迁吸收谱带 ;在 10 0 0～ 110 0cm- 1 处 ,P—O的伸缩振动峰分裂为 3个 ;70 0～ 980cm- 1 处存在 3类Mn—O的伸缩振动。对标题化合物分别采用 2 18和 310nm的光激发 ,分别在 35 4和 4 13nm产生强而尖锐的荧光光谱发射峰 ,表现了很强的光学效应。热重分析表明该化合物在 2 70℃以下结构保持稳定 ,在 2 70～36 0℃范围内失去配位水。量化计算得单点能为 - 4 5 5 8 6 5 95 5 5 1a u ;前线轨道能量HOMO(Alpha) =- 0 2 80 80a u ,LOMO(Alpha) =0 0 15 2 7a u ,能隙为 0 2 96 0 7a u ;HOMO(Beta) =- 0 2 5 919a u ,LOMO(Beta)=0 0 0 10 8a u ,能隙为 0 2 6 0 72a u ;偶极矩为 4 2 0 82Debye。

Mn_5(PO_3(OH))_2(PO_4)_2(H_2O)_4的水热合成和晶体结构研究

在水热反应的条件下合成了具有开放骨架结构的Mn5(PO3(OH) ) 2 (PO4) 2 (H2 O) 4,并用单晶X射线衍射方法对其结构进行了测定 ,该晶体属单斜晶系 ,空间群C2 C,a =1.76 0 5 8(11)nm ,b =0 .9140 5 (4)nm ,c=0 9490 1(4)nm ,β=96 .5 180 (19)° ,V =1.5 1733(13)nm3,Mr =72 8.6 6 ,Z =4,Dc =3.190g·cm- 3 ,μ(MoKα) =4.5 86mm- 1 ,F (0 0 0 ) =142 0 ,R =0 .0 2 0 7,wR =0 .0 6 14.标题化合物由MnO6 八面体和PO4四面体通过共顶点或共棱相连 ,形成具有二维孔道的开放性骨架结构 .