在玻璃体Nb2O5-NaPO3中从酸盐过渡到酸盐的网络结构
Philip S Salmon1, Esther Girón Lange1,2, Anita Zeidler1
1Department of Physics, University of Bath, Bath BA2 7AY, United Kingdom.
The Journal of chemical physics
|October 14, 2025
概括
这项研究揭示了氧化 (Nb2O5) 如何影响甲酸盐 (NaPO3) 玻璃结构. 增加Nb2O5含量优先形成Nb-O-Nb键,增强玻璃性能并影响溶解率.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 固态化学 固态化学
- 玻璃科学 玻璃科学
背景情况:
- 了解含的酸盐玻璃中的结构性质关系对于开发先进材料至关重要.
- 之前的研究已经探索了这些玻璃,但需要对广泛的组成范围进行全面的结构分析,与属性相关.
研究的目的:
- 为了阐明不同含氧化含量的 (Nb2O5) x(NaPO3) 1-x玻璃的结构演变.
- 建立一个自我一致的模型,描述原子连接性及其对玻璃过渡温度,光学特性和溶解速率的影响.
主要方法:
- 结合中子衍射,高能X射线衍射和拉曼散射来分析玻璃结构.
- 使用31P神奇角度旋转核磁共振 (31P MAS NMR) 进行物种化分析.
- 开发了一种自相一致的分析模型来解释结构依赖成分的结构依赖性.
主要成果:
- 在所有组合中确定了Nb原子的扭曲八面体协调.
- 观察到异核P-O-Nb键的偏好形成,导致在x ≈ 0.22.22以上没有P-O-P链接.
- 量化了非桥接氧 (NBO) 原子和Nb-O-Nb连接的增加,随着Nb2O5含量的增加.
结论:
- 开发的模型准确地预测了连接密度,解释了含有Nb2O5的玻璃过渡温度的上升.
- 对于x>0.2的增强的非线性光学特性与可极化Nb-O-Nb连接的增加相关.
- 玻璃溶解率取决于P-O-P连接的比例,为材料设计提供了洞察力.
