混合アニオン化合物

混合アニオン化合物ヘテロアニオン材料、または混合アニオン材料は、陽イオンと複数種類の陰イオンを含む化合物です。これらの化合物は、単なる混合物ではなく、単一の相を含んでいます。[ 1 ] [ 2 ]

材料科学における利用

複数の陰イオンを持つことで、より多くの化合物を作ることができ、特性を望ましい値に調整することができます。[ 3 ] 光学的に見ると、特性には、りん光光触媒[ 4 ]レーザー損傷閾値、屈折率複屈折、特に紫外線または近赤外線での吸収非線形性などがあります。[ 5 ] 機械的特性には、大きな結晶を成長させる能力、薄層を形成する能力、強度、脆さなどがあります。

熱特性には、融点熱安定性、相転移温度、熱膨張係数などがあります。

電気特性としては、電気伝導率、バンドギャップ超伝導転移温度、圧電性焦電性強磁性誘電率電荷密度波転移などを調整できます。

生産

混合アニオン化合物を形成できる非金属の多くは、揮発性が大きく異なる可能性があります。そのため、元素を組み合わせることがより困難になります。化合物は、真空中または気体中で固体を加熱することにより、固相反応で生成できます。一般的に使用されるガスには、酸素、水素、アンモニア、塩素、フッ素、硫化水素、二硫化炭素などがあります。ソフトケミカルな製造方法には、溶媒熱合成、つまり構造中の原子を水、酸素、フッ素、窒素などの他の原子に置換する方法があります。テフロン製の袋を使用して、異なる配合物を分離することができます。薄膜堆積により、歪み層を生成できます。高圧を使用することで、揮発性物質の蒸発を防ぐことができます。高圧により、おそらくより高い配位数を持つ異なる結晶形が得られる可能性があります。[ 1 ]

種類

エレメンタル

H
B BHB
C CHCBC
NH注意ノースカロライナ州
おおOBOCの上
F FHフェイスブックFCFNFOF
SiHシブSiCSiOSiF
P PHPBパソコンPN郵便局PFPSiP
S SHSBSCSNそれでSFSSiSPS
塩素 塩素水素ClBClCClNClOClF塩化ケイ素警察ClS塩素
ゲフゲブGeCゲンジオゲフゲシニウムゲップGeS塩化ゲルマニウム
として AsBAsCAsNアソAsFアシアスペルギルスアセスAsClアズゲとして
セHセブセクションSeNSeOセフセシSePSeSSeClセゲシーアス
Br BrHBrBBrCBrN兄弟BrF臭素化ケイ素BrPBrS臭素塩化物BrGeブラスBrSeBr
SB SbHSbBSbCSbN二酸化硫黄SbFアンチモンシリサイドSbPSbS塩化アンチモンアンチモンゲルマニウムSbAsアンチモンセレニウム臭化ストロンチウムSB
テHテブテックテンテオテフテシテップテス塩化テルルテゲティーアステセ臭化テルルテトラSb
IHIBICIOもしISiIPIClIGeIAISeIBrISbITe
バイ ボスニア・ヘルツェゴビナビブビックビンバイオビフビシビップビス塩化ビヒクルビゲバイアスビセ臭化ビヒ素ビスマス噛むBiI

分子陰イオン

混合原子価とオリゴマー

一部の元素は複数の種類の陰イオンを形成する可能性があり、化合物は複数の陰イオンを持つ場合があります。例としては、ヨウ素酸過ヨウ素酸塩[ 10 ]亜硫酸塩、セレン酸亜セレン酸塩テルル酸テルル酸塩硝酸亜硝酸塩、リン酸亜リン酸塩ヒ酸亜ヒ酸塩などが挙げられます。

これらの種類には、 [Ti 4 F 20 ] 4-や[TiF 5 ] などのリン酸塩やフッ素チタン酸塩などのさまざまなオリゴマー形態も含まれます。[ 11 ]

オーガニック

参考文献

  1. ^ a b影山 宏; 林 克郎; 前田 和彦; アットフィールド J. ポール; 広井 善治; ロンディネッリ James M.; ポッペルマイヤー Kenneth R. (2018年2月22日). 「多重アニオンによる材料化学・物理学のフロンティア拡大」 . Nature Communications . 9 (1): 772. Bibcode : 2018NatCo...9..772K . doi : 10.1038/ s41467-018-02838-4 . PMC  5823932. PMID  29472526 .
  2. ^影山 宏、小木野 啓、長谷川 哲也(2023年6月26日).混合アニオン化合物. 英国王立化学協会. ISBN 978-1839165122
  3. ^竹入文隆;影山 洋 (2018 年 12 月 15 日) 「混合アニオン化合物: 固体化学の新しいトレンド」日本 結証 学会 師60 ( 5–6 ): 240– 245。Bibcode : 2018NKG....60..240T土井: 10.5940/jcrsj.60.240
  4. ^前田和彦;竹入文隆;小林元気;松石 悟荻野、ヒラク。井田慎太郎;森 隆雄;内本 義治;田辺節久;長谷川哲也今中信仁;影山 洋 (2022 年 1 月 15 日) 「エネルギー用途のための混合アニオン材料に関する最近の進歩」日本化学会誌95 (1): 26–37 .土井: 10.1246/bcsj.20210351S2CID 244141502 
  5. ^ Li, Yan-Yan; Wang, Wen-Jing; Wang, Hui; Lin, Hua; Wu, Li-Ming (2019年6月7日). 「混合アニオン無機化合物:赤外非線形光学材料の有望な候補」. Crystal Growth & Design . 19 (7): 4172– 4192. Bibcode : 2019CrGrD..19.4172L . doi : 10.1021/acs.cgd.9b00358 . S2CID 197213596 . 
  6. ^ a b Xiao, Jin-Rong; Yang, Si-Han; Feng, Fang; Xue, Huai-Guo; Guo, Sheng-Ping (2017年9月). 「金属カルコゲニドハロゲン化物の構造化学と物理的性質のレビュー」 .配位化学レビュー. 347 : 23– 47. doi : 10.1016/j.ccr.2017.06.010 .
  7. ^ Saparov, Bayrammurad; Singh, David J.; Garlea, Vasile O.; Sefat, Athena S. (2013年7月8日). 「新規BaMnPnF (Pn = As, Sb, Bi)の結晶構造、磁気構造、電子構造および特性」 . Scientific Reports . 3 (1): 2154. arXiv : 1306.5182 . Bibcode : 2013NatSR...3E2154S . doi : 10.1038/srep02154 . PMC 6504822. PMID 23831607 .  
  8. ^ラヴンスベーク、ドーテ B.;ソーレンセン、リセ H.フィリンチュク、ヤロスラフ。リード、ダニエル。本、デビッド。ヤコブセン、ハンス J.ベーゼンバッハー、フレミング。スキブステッド、ヨルゲン。ジェンセン、トーベン R. (2010 年 4 月)。「混合アニオンおよび混合カチオンの水素化ホウ素 KZn(BH4)Cl2: 合成、構造および熱分解」(PDF)欧州無機化学ジャーナル2010 (11): 1608–1612。doi : 10.1002 / ejic.201000119
  9. ^ Almoussawi, Batoul; Huvé, Marielle; Dupray, Valérie; Clevers, Simon; Duffort, Victor; Mentré, Olivier; Roussel, Pascal; Arevalo-Lopez, Angel M.; Kabbour, Houria (2020年4月22日). 「二硫化物チャネルと混合アニオン四面体を組み合わせたオキシ硫化物Ba5(VO2S2)2(S2)2とその第三高調波発生特性」(PDF) .無機化学. 59 (9): 5907– 5917. doi : 10.1021 / acs.inorgchem.9b03674 . PMID 32319754. S2CID 216073355 .  
  10. ^ Sun, Jun; Abudouwufu, Tushagu; Jin, Congcong; Guo, Zhiyong; Zhang, Min (2021年12月17日). "K 6 (IO 6 H 4)(HI 2 O 6)(HIO 3) 2 (IO 3) 4 ·2H 2 O: [I 5+ O 3] および [I 7+ O 6] ユニットが共存するヨウ素酸塩の事例".無機化学. 61 (1): 688– 692. doi : 10.1021/acs.inorgchem.1c03436 . PMID 34919392. S2CID 245278633 .  
  11. ^ Shlyapnikov, Igor M.; Goreshnik, Evgeny A.; Mazej, Zoran (2018年12月31日). 「グアニジニウムペルフルオロチタン酸(IV)化合物:オリゴマー[Ti6F27]3–アニオンの構造決定、および2種類のフルオロチタン酸(IV)アニオンを含む混合アニオン塩の例」. European Journal of Inorganic Chemistry . 2018 (48): 5246– 5257. doi : 10.1002/ejic.201801207 . S2CID 104344701 .