X射线粉末衍射法测定未知晶体结构.pdfVIP

( ) A 　辑 　　　　　　 中　国　科 　学 　　 第 28 卷 　第 2 期 SCIENCE IN CHINA ( Series A) 　 1998 年 2 月 X 射线粉末衍射法测定未知晶体结构 施 　颖 　梁敬魁 　刘泉林 　陈小龙 ( 中国科学院物理研究所 ,凝聚态物理中心 ,北京 100080) 摘要 　　以新化合物 Ba BPO 为例 ,介绍了利用 X 射线粉末衍射技术测定未知晶体 3 7 结构的方法. 首先采用分峰的方法将粉末衍射数据还原为类似单晶的数据 ,然后利 用单晶结构分析的方法确定该化合物中钡 、磷和硼原子的位置 , 同时结合振动光谱分 析提供的硼和磷的配位多面体结构信息 ,确定了氧原子的位置 ,最后利用 Rietveld 方 法进行了结构精修. 关键词 　　X 射线粉末衍射 　晶体结构 　重叠峰分离 　Rietveld 方法 1 　概述 利用全自动 X 射线四圆衍射仪收集衍射数据进行单晶结构分析的方法已经相当成熟 ,但 是合乎单晶结构分析用的单晶有时难以获得 ,且所发现的新材料通常是先获得多晶样品 ,仅仅 依靠单晶衍射进行结构测定 ,显然不能适应新材料研究快速发展的状况. 近年来 ,利用粉末衍射数据测定未知结构的方法获得了很大的成功 , 已有很多综述文 [ 1 ,2 ] ( ) 章 ,这种方法的关键在于正确地对粉末衍射图谱进行分峰 ,确定相应于每一个面指数 hkl 衍射的强度 ,再利用单晶结构分析方法测定晶体结构. 从复杂的氧化物到金属化合物 ,都可利 [3 ] 用此方法测定晶体结构. 用这种方法测定的最复杂的结构 是用同步辐射和中子衍射相结合 的方法收集数据 ,测定了每个不对称单位中含 60 个独立原子 ,原子参数有 178 个的La Ti Al 3 5 15 O37 的晶体结构. 2 　实验方法 21 　样品合成 通过对 BaOB O P O 三元相图的研究[4 ] ,发现了新型三元化合物 Ba BPO . 样品采用标 2 3 2 5 3 7 准固态反应方法合成 ,按化学配比称量的原料 BaCO , H BO 和NH H PO 经过研磨 、压片后在 3 3 3 4 2 4 ( 1 200 ±10) ℃烧结 48 h ,即可获得 Ba BPO 单相. 3 7 10 11 10 硼元素存在 B 和 B 两种同位素 ,在 自然丰度的 H BO 中 B 的摩尔含量为18. 83 % ,本实