六硼化物光学性质-PPT报告1.ppt

报告人： 指导老师： ◆ 研究背景 ◆ 研究现状 ◆ 研究进展 ◆ 待续工作 1.MB6的结构 2.广泛的应用领域 3.丰富的物理内涵及奇特的性质 * MB6（M=稀土、碱土金属）粉末的制备及光学性能的研究 2014.5.16 主要内容 研究背景 富有魅力的稀土及碱土六硼化物 M B M B 富有魅力的稀土及碱土六硼化物 熔点高 热膨胀率低 抗辐射性强 导电性良好 电子逸出功低 耐离子轰击性好 化学性质稳定 硬度高 军事领域 航空航天 核工业 电子工业 高科技仪器仪表 家电行业 冶金工业 医疗器械 环保工程 材料加工 生物工程 特殊玻璃 富有魅力的稀土及碱土六硼化物 特殊的电子结构 LaB6 展现金属性质、0.45K以下为超导体 CeB6 典型的近藤化合物 SmB6 混合价态、拓扑近藤绝缘体 EuB6 铁磁相变半导体 YB6 7.1K以下为超导体 PrB6 NdB6 低温下有序铁磁性 GdB6 CaB6 SrB6 掺杂0.5%La显示弱铁磁性及高的居里温度（600K） BaB6 研究现状 MB6粉末的制备及光学性能的研究现状 1. MB6粉末的制备方法（以LaB6为例） 1. 纯元素化学合成法：La + B → LaB6 2. 碳热还原法: La2O3 + B + C → LaB6 + CO↑ La2O3 + B2O3 + C → LaB6 + CO ↑ La2O3 + B4C + C → LaB6 + CO ↑ 3. 硼热还原法: La2O3 + B → LaB6 + BO La2CO3 + B + C → LaB6 + BO + CO ↑ La2S3 + B → LaB6 + B2S3 4.自蔓延法: La2O3+ 6B2O3+ 21Mg → 2LaB6 + 21MgO 5.气相反应法: La2Cl3 + BCl3 + H2 → LaB6 + HCl 6.固相反应法: LaCl3 + 6NaBH4 → LaB6 + 3NaCl + 3Na + 12H2 ↑ MB6粉末的制备及光学性能的研究现状 2.稀土六硼化物的光学性能 Schelm S，Geoff Smith B．Applied Physics Letters， 2003， 82( 24) : 4346-4348． 分散LaB6的PVB夹层玻璃光透过率图 MB6粉末的制备及光学性能的研究现状 3.碱土金属六硼化物 最近的研究发现： CaB6、SrB6、BaB6具有非常高的塞贝克系数和电子电导率，被认为是潜在 的热电材料，但是热导率也偏高①。 CaB6 + CaH2 + H2 反应生成的Ca(BH4)2是潜在的优良的储氢材料② 。 如果把碱土金属六硼化物制备成纳米材料的话会降低热导率③，促进形成Ca(BH4)2的反应的进行④。 目前制备BaB6纳米材料的报道很少见，对其光学性能的研究也未见报道。 ① Takeda , et al., J. Solid State Chem. 2006, 179, 2823. ② Ronnebro, E.; Majzoub, E. H. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 12045. ③ Dresselhaus, M. S.,et al., Adv. Mater. 2007, 19, 1043. ④ Balde′, C. P., et al., J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 6761. ▼ ▼ ▼ ※ 研究进展 MB6粉末的制备及表征 ◆ 采用一种新的固相反应法合成了MB6纳米及微米粉末 以LaB6为例： 以La的氧化物La2O3和NaBH4为原料，混合均匀后在真空条件下高温烧结合成。 反应机理如下： NaBH4→Na + B + 2H2 (1) 2La2O3 + 3H2 + 18B ﹦3LaB6 + 3H2O + LaBO3 (2) MB6粉末的制备及表征 ◆ 合成粉末的XRD图 未清洗LaB6纳米粉末在不同温度下的XRD图 清洗后LaB6纳米粉末在不同温度下的XRD图 以LaB6为例： MB6粉末的制备及表征 ◆ 合成粉末的SEM图 (a) 1000 ℃ (b) 1100 ℃