新型Cu-Al氟硅酸盐CuAl2F2(Si2O7):与黄玉结构的关系探析

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本文是一篇学术论文,由Olga V. Yakubovich、Ludmilla N. Dem'yanetz和Werner Massa三位作者共同完成,发表于2000年。研究的焦点是新型的铜铝氟化物双硅酸盐化合物CuAl2F2(Si2O7),该化合物是通过水热合成法得到,并且对其晶体结构进行了深入探讨。晶体结构通过单晶X射线衍射技术测定,发现其具有Pnma空间群,具有具体的晶格参数:a=8.8697(9) Å、b=14.084(2) Å、c=4.7553(5) Å,相应的残差平方和(wR2)为0.056,R值为0.022,显示出良好的结晶质量。 Cu2+离子在晶体结构中表现出长方形四面体的排布,这种独特的几何构型表明铜离子被包围在一个由[AlO4F2]八面体组成的框架内,其中氟原子位于共顶位置,这些八面体沿ac平面平行排列形成层状结构。在这些层之间,硅氧酸根(Si2O7)组分通过连接形成三维的[Al2F2(Si2O7)]2+框架,进一步增强了晶体的复杂性和稳定性。 值得注意的是,晶体结构中还存在[CuO5]金字塔结构,它们跨越相邻的铝八面体层,这增加了结构的三维连通性。这种CuAl2F2(Si2O7)的晶体结构被认为是对黄玉(topaz)等矿物的一种衍生结构,因为它们共享相似的化学元素和可能的构造原则。论文作者将这项发现与已知的黄玉矿物进行比较,以理解它们之间的关系以及可能的成矿机制。 这篇论文不仅提供了CuAl2F2(Si2O7)的新化合物信息,还对固体化学和矿物学领域内的结构-性质关联提供了有价值的见解,对于理解含铜铝氟化物的矿物学和材料科学具有重要意义。