在水热反应条件下合成出具有红磷锰矿结构的Mn5(PO3(OH))2(PO4)2(H2O)4单晶,在X-ray单晶结构分析的基础上,对其固体紫外可见漫反射光谱、红外光谱、荧光光谱和热重光谱进行了研究.结果表明,构成该化合物的PO4四面体及MnO6八面体通过共顶点或共棱方式相连接,与P,Mn配位的氧分为3类:即端基氧(Od)、二桥氧(Ob)和三桥氧(Oc).因而在210和250 nm左右出现了Od→Mn和OB,c→Mn的荷移跃迁吸收谱带;在1000～1 100cm-1处,P-O的伸缩振动峰分裂为3个;700～980 cm-1处存在3类Mn-O的伸缩振动.对标题化合物分别采用218和310 nm的光激发,分别在354和413 nm产生强而尖锐的荧光光谱发射峰,表现了很强的光学效应.热重分析表明该化合物在270℃以下结构保持稳定,在270～360℃范围内失去配位水.量化计算得单点能为-4 558.659 555 1 a.u;前线轨道能量HOMO(Alpha)=-0.280 80 a.u,LOMO(Alpha)=0.015 27 a.u,能隙为0.296 07 a.u;HOMO(Beta)=-0.259 19 a.u,LOMO(Beta)=0.001 08 a.u,能隙为0.260 72 a.u;偶极矩为4.208 2 Debye.
水热合成 紫外可见漫反射光谱 傅里叶变换红外光谱 荧光光谱 热重分析 量化计算