新疆理化所在新型氟化硼酸盐结构化学研究方面取得进展-凯发k8官网登录vip

硼酸盐因其结构的多样性和优异的光学性能，而成为探索新型光学晶体的丰富来源之一。[bo₂]_∞一维无限链具有较好的光学各向异性，在设计紫外光学晶体材料方面引起了科学家极大的兴趣。目前在硼酸盐中，一维无限链可分为以下六种类型：第一种是仅由[bo₃]基元组合，第二种是仅由[bo₄]基元组合，第三种是仅由[bo₂f₂]基元组合，第四种是由[bo₃]，[bo₃f]和[bo₂f₂]基元组合，第五种是由[bo₃]和[bo₄]基元组合，第六种是由[bo₄]和[bo₃f]基元组合（chem. rev.,2021,12,1130-1202）。探索新型一维链，对于优异光学材料的发现，具有重大意义。除此以外，有关影响双折射的研究主要集中在阴离子框架上，而具有孤对电子的金属阳离子，尤其是三价锑离子，对双折射影响的研究仍然较少。虽然第一例硼酸锑已被发现多年，但具有立构化学活性的氟化硼酸锑至今仍未被发现。

中国科学院新疆理化技术研究所晶体材料研究中心长期从事硼酸盐新型紫外、深紫外光电功能晶体的研究。近期，研究团队通过高温熔液法，成功得到了第一例氟化硼酸锑（iii），化学式为sbb₂o₄f。研究人员首次在氟化硼酸盐体系中，发现了第七种一维无限链形态，它是仅由[bo₃]和[bo₃f]基元组合形成的[b₂o₄f]_∞链。通过第一性原理计算，研究人员发现在sbb₂o₄f的结构中，具有较强立构化学活性的畸变锑氧多面体和共轭[bo₃]基元对双折射的增益起到协同作用。将[b₂o₄f]_∞链与具有孤对电子的锑元素进行结合，sbb₂o₄f表现出很大的双折射（∆n = 0.171 @ 1064nm）和较短的紫外截止边缘（约 220 nm），是一种潜在的紫外双折射材料。

相关研究成果以通讯的形式发表在《化学通讯》（chem. commun.,2024,60,2653-2656）上，新疆理化技术研究所为唯一完成单位，新疆理化技术研究所晶体材料研究中心潘世烈和韩健研究员为通讯作者，博士研究生胡晨辉为第一作者。该研究工作得到新疆维吾尔自治区、中国科学院和国家自然科学基金委员会等项目的资助。

具有一维无限链状阴离子框架的硼酸盐结构化学现状图及本工作