研究目的
采用温和水热法结合原位还原步骤合成并表征了一种新型钼氧氟化物BaMoOF5,其研究动机源于该材料在核废料管理中的潜在应用。
研究成果
通过温和的水热法结合原位还原成功合成了BaMoOF5,该方法展现出从核废液中选择性沉淀含钼晶体以去除钼的潜力。该结构经详细表征,显示出由孤立Mo(V)八面体构成的致密三维骨架。
研究不足
该合成过程需要铀的存在才能形成晶体,因为不含铀的尝试未能产出结晶产物。结构中的氧原子处于无序状态,且该方法若不经过优化可能无法直接适用于所有体系。
1:实验设计与方法选择:
采用一步水热合成法生长BaMoOF5单晶,利用原位还原将钼从Mo(VI)还原为Mo(V)。该方法因其能在温和条件下合成固态产物而被选用。
2:样品选择与数据来源:
试剂包括Ba(CH3CO2)2、MoO3、UO2(CH3CO2)2和HF,直接使用。由于核废料流中钼含量高,合成目标为Ba-U-Mo-F相空间。
3:MoOUO2(CH3CO2)2和HF,直接使用。由于核废料流中钼含量高,合成目标为Ba-U-Mo-F相空间。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:PTFE内衬、不锈钢高压釜、可编程对流烘箱、配备PHOTON 100 CMOS面探测器和Incoatec微焦斑光源(Mo Kα辐射,λ = 0.71073 ?)的Bruker D8 QUEST衍射仪、SAINT+、SADABS、SHELXS、SHELXL-2014、ShelXle界面、Structure Tidy程序。
4:71073 ?)的Bruker D8 QUEST衍射仪、SAINT+、SADABS、SHELXS、SHELXL-ShelXle界面、Structure Tidy程序。 实验步骤与操作流程:
4. 实验步骤与操作流程:将各1 mmol试剂加入PTFE内衬的1 mL蒸馏水中,缓慢加入1 mL HF。加盖后置于高压釜,以10°/min升温至200°C并保持24小时,再以0.1°/min冷却至40°C,随后自然冷却至室温。通过真空过滤收集晶体,用水和丙酮洗涤,真空干燥。
5:1°/min冷却至40°C,随后自然冷却至室温。通过真空过滤收集晶体,用水和丙酮洗涤,真空干燥。 数据分析方法:
5. 数据分析方法:单晶X射线衍射数据在300 K下采集,使用SAINT+和SADABS进行还原和校正。结构解析与精修采用SHELXS和SHELXL-2014,键价计算和原子坐标标准化使用Structure Tidy。
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Bruker D8 QUEST diffractometer
D8 QUEST
Bruker
Used for single-crystal X-ray diffraction data collection to characterize the crystal structure of BaMoOF5.
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PTFE liner
Container for hydrothermal synthesis reactions to hold reagents and prevent corrosion.
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Stainless steel autoclave
Pressure vessel used in hydrothermal synthesis to contain the PTFE liner and withstand high temperatures and pressures.
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Programmable convection oven
Used to heat the autoclave during hydrothermal synthesis with controlled temperature ramping and holding.
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