研究目的
利用原位高温X射线衍射和拉曼光谱研究KAlF4从固态到熔融态的温度依赖性微观结构,并通过密度泛函理论和量子化学第一性原理模拟探索其结构演变。
研究成果
固态KAlF4在室温和高温下呈现两种多晶型相,均由K+和[AlF6]3?八面体的层状结构构成。该层状结构在更高温度下分解,在熔融状态下转变为[AlF4]?四面体,这一过程已通过量子化学第一性原理模拟得到证实。
研究不足
KAlF4熔体的高腐蚀性给实验研究带来了挑战。理论模拟的精度可能导致与实验结果相比波数出现偏移。
1:实验设计与方法选择:
采用原位高温X射线衍射和拉曼光谱研究KAlF4的微观结构,运用密度泛函理论和量子化学从头计算法进行模拟。
2:样品选择与数据来源:
以分析纯级K2CO3、Al(OH)3和氢氟酸合成KAlF4,经退火处理并研磨后用于实验。
3:Al(OH)3和氢氟酸合成KAlF4,经退火处理并研磨后用于实验。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:布鲁克D8 Advance X射线衍射仪、LabRAM HR800拉曼光谱仪、显微加热炉(TS1500)、铂坩埚。
4:0)、铂坩埚。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:样品在惰性气氛中加热,达到目标温度后保持稳定再进行测量。
5:数据分析方法:
基于密度泛函理论和量子化学从头计算法的拉曼光谱模拟,并对强度和频率偏移进行校正。
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