羟基碳酸钐中羟基位置及振动方式研究

论文摘要

稀土羟基碳酸盐是自然界稀土元素最基本的碳酸盐矿物形式, RE（CO3）OH,是稀土碳酸盐类矿物和含水稀土碳酸盐矿物中的主要组成部分,在自然界有天然产出,同时碳酸盐矿物又是地球深部碳循环最重要的载体矿物,作为稀土元素主要的碳酸盐载体矿物,六方羟基碳酸钐稳定的结构能为稀土元素迁移提供稳定载体。目前对其结构中羟基氧配位连接方式及氢原子的准确占位情况的认识还存在许多争议,羟基碳酸盐类矿物研究还处在初级阶段,羟基对碳酸盐类矿物结构的影响的研究仍十分欠缺。采用六面砧大压机在高温高压（3 GPa, 800℃）下合成,粒度为10～20μm六方羟基碳酸钐单晶集合体。通过X射线单晶衍射分析得出,羟基碳酸钐为六方晶系,a=b=12.214 3（7）?,c=9.839 3（6）?,V=1 271.26（17）?3,属P 6空间群。晶体结构模型显示在ab平面内,由Sm3+和[OH]-连接形成六方网,构成基本重复单层2∞[（OH）Sm3/3]2+,碳酸根基团连接各层沿c轴延伸,中心Sm3+呈9配位形式,与5个碳酸基团相连,其中4个单齿连接一个螯合连接;与3个羟基氧原子相连,确定配位多面体的具体形式。利用红外吸收光谱、拉曼光谱两种分析方法对初始样品结构进一步表征,尤其是对结构中的水进行了详细的解析。通过样品光谱学特征分析其内部基团振动模式与结构类型,特别是羟基在晶体结构中准确位置及振动特征。研究表明:六方羟基碳酸钐晶体中存在两种不同连接位态的羟基, 3 600～3 650 cm-1谱带对应极化方向垂直（001）晶面,未能与层内氧原子形成氢键的羟基振动; 3 450～3 500 cm-1谱带对应极化方向平行（001）晶面,可与层内氧原子形成氢键的羟基振动; 3 369～3 380 cm-1谱带反应层间羟基的振动,更低频段3 230～3 250 cm-1谱带则是O—H键长更短的羟基振动的体现。利用氘代样的红外吸收光谱验证H-D置换实验,由于D原子取代了H原子,导致ρOH摆动振动和νOH伸缩振动吸收峰消失,在2608.12cm-1处出现O-D振动吸收峰,标志氘代完全,验证了氘代实验设计可行。作为可以改变岩浆地球动力学性质的羟基,常温常压下属性及矿物物理性质等对地球科学的基础研究有重要的参考价值。

论文目录

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 刘欣蕊,李林,杨自强,李胜荣

关键词: 稀土羟基碳酸盐,红外光谱,拉曼光谱,羟基振动方式

来源: 光谱学与光谱分析 2019年12期

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 化学

单位: 中国地质大学(北京)科学研究院,中国地质大学(北京)地质过程与矿产资源国家重点实验室,中国地质大学(北京)地球科学与资源学院

基金: 国家自然科学基金青年科学基金项目(41603063)资助

分类号: O657.3;O614.337

页码: 3686-3691

总页数: 6

文件大小: 401K

下载量: 73

相关论文文献

• [1].基于多反射腔的原子器件的一些进展[J]. 中国科学技术大学学报 2019(12)
• [2].原子灰施工容易产生的缺陷及改善[J]. 汽车与驾驶维修(维修版) 2020(08)
• [3].提高原子灰利用率的研究[J]. 四川水泥 2020(11)
• [4].浅析原子灰的施涂[J]. 汽车维护与修理 2019(12)
• [5].两原子相干共振能量传递的单次与N次能量提取[J]. 原子与分子物理学报 2018(05)
• [6].高焓流场氧原子激光诱导荧光技术初步研究[J]. 光谱学与光谱分析 2017(02)
• [7].打开微观世界的大门——评《原子王国历险记》[J]. 知识就是力量 2019(10)
• [8].首次捕获单个原子[J]. 科学24小时 2020(04)
• [9].关于原子坐标的困惑与解法探讨[J]. 中学化学教学参考 2020(01)
• [10].原子的结构易错题专练[J]. 初中生学习指导 2020(30)
• [11].原子是谁?[J]. 少儿科学周刊(儿童版) 2016(04)
• [12].关于分子和原子的考点解析[J]. 新高考(升学考试) 2015(04)
• [13].从道尔顿到原子电影[J]. 百科知识 2013(22)
• [14].原子的怀念[J]. 北方作家 2010(02)
• [15].人生的意思[J]. 学习博览 2011(09)
• [16].关于第二原子键连通指数（英文）[J]. 湖南师范大学自然科学学报 2015(04)
• [17].“分子 原子”典型中考题选[J]. 数理化学习(初中版) 2009(10)
• [18].原子不孤单[J]. 少儿科学周刊(少年版) 2016(04)
• [19].原子出场啦![J]. 少儿科学周刊(少年版) 2016(04)
• [20].从发现原子到核能利用[J]. 科学大观园 2016(15)
• [21].一切都是原子[J]. 新高考(高三理化生) 2013(11)
• [22].您认识原子吗?[J]. 科学与文化 2009(12)
• [23].《分子和原子》教学设计[J]. 新课程(中学) 2010(08)
• [24].分子、原子考查要点[J]. 初中生之友 2008(33)
• [25].超原子及其组装材料[J]. 新疆师范大学学报(自然科学版) 2012(02)
• [26].氪原子的近红外吸收光谱的研究（英文）[J]. Chinese Journal of Chemical Physics 2019(05)
• [27].基于学情诊断科学建构核心概念的教学实践——以“分子和原子”教学为例[J]. 化学教学 2016(10)
• [28].耗散系统中原子和场的熵交换与纠缠[J]. 原子与分子物理学报 2014(06)
• [29].原子内部的秘密[J]. 少儿科学周刊(儿童版) 2016(04)
• [30].原子各不同[J]. 少儿科学周刊(儿童版) 2016(04)

标签：稀土羟基碳酸盐论文;  红外光谱论文;  拉曼光谱论文;  羟基振动方式论文;