高压下二元V-O/W-O化合物的结构及性质的理论研究

发布时间：2021-08-16 00:25

　　过渡金属因有多样的d轨道电子构型使其氧化物表现出不同于主族金属氧化物的性质,如CrO₂表现出半金属铁磁特性;B1型FeO存在莫特绝缘体到金属的过渡等。加之氧元素的多种存在形式,即氧离子(O^2-)、过氧(O₂^2-)、超氧（O₂^-）等,促使过渡金属氧化物种类庞大并且性质多样。压力已经成为调节化合物结构和性质的有效手段。值得注意的是,过渡金属氧化物对压力敏感,在压力下易于产生新奇化学配比的化合物和发生多样的结构相变。因此,探寻过渡金属氧化物在高压下的相变及氧演化行为是一项富有意义的研究课题。钒（V）和钨（W）过渡金属元素因部分占据d轨道使其化学性质非常活泼,易与电负性强的氧元素（O）发生化学反应形成多样的化合物。此外,V-O和W-O化合物在高压下都展现出复杂的结构相变。进一步研究他们在高压下和富氧环境下的相稳定性,对深入理解过渡金属氧化物的化学反应特性、结构和性质大有裨益。本论文基于第一性原理计算和卡里普索（CALYPSO）结构搜索方法,对高压下的二元V-O和W... 

【文章来源】：东北师范大学吉林省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

钒-氧体系的相图[85–88]

7图1.2WO2的相图[112]不同于WO2，WO3的研究最高压力区间更为局限，目前WO3的最大压力研究范围是0GPa到40GPa[114]。并且其在高温高压条件下的相变极为复杂。微晶氧化钨的高压拉曼研究发现首先以一个低压单斜P21/c相开始，然后在不足2GPa时成为了单斜相P21/n和三斜相P-1的混合，但是这个压力区间非常短，随后再转变成另一个对称性为P21/c相[115]，但是这个实验研究并没确定每个相的结构信息及压力相图。在高压下WO3的X射线衍射研究中给出了0-40GPa下的高压相图，如图1.3在这个研究中最终随压力增大24GPa和31GPa分别提出P21/a相和Pm相，但P21/a和Pm相的结构信息也是未知的[116]。纵观目前对WO2与WO3的研究不难发现，许多实验中涉及的低压相都没有被确认，而更高压力区间的探索更是空白的，有待于进一步的探索研究。图1.3WO3的高压相图相图[116]

7图1.2WO2的相图[112]不同于WO2，WO3的研究最高压力区间更为局限，目前WO3的最大压力研究范围是0GPa到40GPa[114]。并且其在高温高压条件下的相变极为复杂。微晶氧化钨的高压拉曼研究发现首先以一个低压单斜P21/c相开始，然后在不足2GPa时成为了单斜相P21/n和三斜相P-1的混合，但是这个压力区间非常短，随后再转变成另一个对称性为P21/c相[115]，但是这个实验研究并没确定每个相的结构信息及压力相图。在高压下WO3的X射线衍射研究中给出了0-40GPa下的高压相图，如图1.3在这个研究中最终随压力增大24GPa和31GPa分别提出P21/a相和Pm相，但P21/a和Pm相的结构信息也是未知的[116]。纵观目前对WO2与WO3的研究不难发现，许多实验中涉及的低压相都没有被确认，而更高压力区间的探索更是空白的，有待于进一步的探索研究。图1.3WO3的高压相图相图[116]

【参考文献】：
博士论文
[1]高压下非常规化学计量比化合物的结构设计[D]. 罗东宝.吉林大学 2019



本文编号：3345211