无机层状结构.pptxVIP

无机层状结构第1页/共40页 1.1 Hcp and Ccp1.密堆积理论与密堆积空隙第2页/共40页 A1最密堆积(ccp)A3最密堆积(hcp)第3页/共40页 晶胞中的原子坐标为 (0, 0, 0) , (2/3, 1 /3, 1 /2)空间群P63/mmc，代表性晶体有Mg，Os等第4页/共40页 原子坐标为(0, 0, 0), (0, 1/2, 1/2), (1/2, 0, 1/2), (1/2, 1/2, 0)空间群Fm3m，代表性晶体有Cu，Ag，Au等第5页/共40页 密置双层中空隙的类型1.2 最密堆积中的空隙类型Octahedral HoleTetrahedral Hole两种空隙第6页/共40页 两种空隙在立方密堆积中的位置第7页/共40页 4个球构成一个四面体空隙，每个球有1/4个，每个球周围有8个四面体空隙，因此每个球就有8?1/4=2个四面体空隙。6个球构成一个八面体空隙，每个球有1/6个，每个球周围有6个八面体空隙，因此每个球就有6?1/6=1个八面体空隙。在球的最密堆积中，球数：T空隙数目：O空隙数目=1：2：1第8页/共40页 密堆积的空隙八面体空隙第9页/共40页 四面体空隙第10页/共40页 O空隙中心坐标: (1/3,2/3,1/4), (1/3,2/3,3/4)T空隙中心坐标: (0,0,3/8), (0,0,5/8), (2/3,1/3,1/8), (2/3,1/3,7/8)hcp第11页/共40页 2.1 CdI2型和CdCl2型结构 CdI2和CdCl2型结构 CdI2(CdCl2)结构多层堆积变体2. 八面体配位的层状材料 -水滑石类插层材料第12页/共40页 2.1 CdI2和CdCl2型结构CdI2：I为六方密堆积，Cd填充一半的八面体空隙，堆积方式为：AcB AcB AcB AcB…..八面体公用三对相对棱第13页/共40页 CdI2：I为hcp密堆积，Cd填充1/2的八面体空隙，堆积方式为：AcB AcB AcB AcB…..第14页/共40页 (a) CdI2 I: Hexagonal Close Packing (b) CdCl2 Cl: Cubic Close Packing CdCl2：Cl为立方密堆积，Cd填充一半的八面体空隙，堆积方式：AcB CbA BaC AcB…..第15页/共40页 (c)、(d) CdI2, I, Hexagonal Close Packing (e) CdCl2, Cl, Cubic Close Packing 第16页/共40页 CdI2结构和NiAs结构的关系Removing 1/2 of the nickel ions would lead to the CdI2structure第17页/共40页 2.2 CdI2(CdCl2)结构及多层堆积变体1、CdI2结构：二碘化物，二溴化物，二硫化物，二硒化物，二碲化物，氢氧化物等，如: CaI2，FeBr2，TiS2，ZrSe2，PtTe2，Co(OH)22、CdCl2结构：主要为二氯化物， 如: MgCl2，FeCl2等。第18页/共40页 CdI2 vs.CdCl2在CdCl2结构中, R(Cd-Cl) = 2.74?, RCd+ + RCl-= 2.85 ?， △=0.11 ? 在CdI2结构中, RCd-I = 2.98?, R Cd+ + RI- = 3.23 ?△=0.25 ?CdCl2比CdI2的离子性强， 因此, 氯化物多取CdCl2结构，碘化物和氢氧化物多取CdI2结构, 溴化物取这两种结构之间。多层变体：属CdI2结构的TiS2,有：4H, 8H, 10H, 12H, 12R, 24R, 48R等。第19页/共40页 2.3 无机层状结构分类 ? 非离子型：云母、石墨等 ? 阴离子型：主要是水滑石类层状材料 ? 阳离子型：天然矿物蒙脱土、四价金属不溶盐类等第20页/共40页 2.4 水滑石结构水镁石(brucite)结构：Mg(OH)2+(CdI2结构)Al3+离子取代Mg2+(Mg,Al)2(OH)2层带正电荷层间进入阴离子平衡水滑石(hydrotalcite)结构第21页/共40页 [M1-x2+Mx3+(OH)2]x+·(An-)x/n·mH2O客 体主 体主 体M2+/M3+=2～4层状材料：具有特殊结构和功能的主体化合物第22页/共40页 主体层板由多种元素构成层间存在多种客体组元结构中存在多种化学键型主客体及客体间有序排列[∑M2＋1-x∑M3＋x(OH)2]x+ (∑An-)x/n? zH2O