酸性NaF-AlF3熔盐离子结构的Raman光谱研究：温度与分子比效应

本文主要探讨了酸性NaF-AlF3熔盐的离子结构特性，通过紫外激光Raman光谱技术进行深入研究。研究对象是不同分子比的电解质，即NaF和AlF3的比例。实验结果显示，当电解质分子比为1时，熔盐中的主要离子团是单一的AlF4^-。然而，当分子比大于1时，熔盐中出现了更复杂的离子结构，包括AlF6^-和AlF4^-以及它们的混合形式。 随着温度的升高，离子团的稳定性或"寿命"呈现出下降趋势，这表现在特定的Raman光谱特征波段上，其峰位会经历红移，即向长波长方向移动。值得注意的是，尽管温度对AlF6^-离子团的稳定性影响较大，但对F^-和AlF4^-的"寿命"影响相对较小。Raman光谱的定量分析揭示了在所研究的熔盐配重分数范围内，温度对熔盐中各离子摩尔分数的影响有限。 具体来说，当NaF的配重摩尔分数为0.60时，AlF4^-的摩尔分数相对较高，大约在0.75附近，而AlF6^-的摩尔分数较低，约为0.25。随着NaF配重摩尔分数的增加，如升至0.71，AlF4^-的摩尔分数下降到0.25左右，而AlF6^-的摩尔分数相应地增加，接近0.75。这些数据对于理解酸性NaF-AlF3熔盐的组成变化和可能的反应行为具有重要意义。 本研究不仅提供了关于酸性NaF-AlF3熔盐离子结构的微观信息，还为优化熔盐配方、控制熔盐性能以及在实际工业应用中如电解、合金化等领域提供了重要的理论依据。Raman光谱作为一种非破坏性的表征手段，对于深入理解此类高温熔盐体系具有不可替代的价值。