中国科学家意外获得了一种新型粉末物质

发布时间：2017/12/22 0:06:09

来自西伯利亚联邦大学(SFU)和基恩斯基物理研究所的物理学家KSC SB RAS(IF)描述了他的中国同事获得的一种新物质的结构和性质。新物质是稀土金属氢氧化物Ln2(OH)4SO4(OH)4SO4(OH)4SO4(OH)4SO4(OH)4SO4(Ln = eu - lu,Y)的层状晶体，它是荧光粉(将不同能量转化为光发射的物质)的环保来源，用于电池板、屏幕和其他电子设备。《化学》杂志报道了这一发现。

和往常一样，这一发现是偶然发现的。中国的研究人员将稀土金属硝酸盐与氨硫酸盐和水合物混合，合成了这样一种新型粉末物质。该化合物由于含有稀土元素，因此具有发光性质。然而，它的光谱是独特的，与任何预期情况都不相同。科学家们惊奇地发现，它的x射线模式与他们的数据库中其它任何一种都没有可比性。因此，这种物质不仅有新的成分，而且属于一种全新的化合物。

首先，研究人员必须对物质的晶体结构进行表征，以确定其组成的原子及其位置

“它的困难之处在于，我们无法以单晶体的形式获得这种物质，所以不能使用标准的单晶x射线方法。从粉末中确定结构是一项非常复杂的任务，需要大量的经验和知识，”Maksim Molokeev解释到，他是《物理与数学科学》的合著者，kirensky物理研究所的*研究员，并在SFU担任*导师。

这是中国科学家要求Maksim Molokeev解决的难题，他成功地破译了粉末的X射线图样。原来，包括新材料的SO42-离子四面体和稀土元素周围的氧原子在形成三棱形时的三棱柱。SO42 -离子四面体被无序排列在多个位置，即这些结构元素在空间和时间上不断地改变它们的方向(这使结构的解释更加困难)。

在确定了这种分层化合物的结构后，进一步确定了其独特的性质。这种物质实际上是一种新的未知领域的一部分。此外，研究人员发现，该化合物具有非常罕见且十分有价值的性质。当它被加热到800oC时,水被蒸发,留下工业上适用于荧光屏的荧光粉。传统的生产方法是有污染的，会导致有毒副产品的排放。这种新物质能以一种环保的方式达到预期的效果。

未来，新的异构化合物（即其中离子被不同的物质替代而没有物质结构变化的化合物）可能被添加到这类物质中。这些新化合物可用于制造催化剂，或应用到微电子学、紫外线防护等未来科技领域中。

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