Смешанно-анионные соединения

Смешанные анионные соединения , гетероанионные материалы или смешанные анионные материалы — это химические соединения, содержащие катионы и более одного вида анионов . Соединения содержат одну фазу, а не просто смесь. ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]}

Использование в материаловедении

Имея более одного аниона, можно создать гораздо больше соединений и настроить свойства на желаемые значения. ^{[ 3 ]} С точки зрения оптики, свойства включают фосфоресценцию , фотокатализ , ^{[ 4 ]} порог повреждения лазером, показатель преломления , двойное лучепреломление , поглощение , особенно в ультрафиолетовом или ближнем инфракрасном диапазоне , нелинейность . ^{[ 5 ]} Механические свойства могут включать способность выращивать большие кристаллы, способность образовывать тонкий слой, прочность или хрупкость.

Термические свойства могут включать температуру плавления , термическую стабильность , температуру фазового перехода, коэффициент теплового расширения .

электропроводность, запрещенную зону , температуру сверхпроводящего перехода , пьезоэлектричество , пироэлектричество , ферромагнетизм , диэлектрическую проницаемость , волновой переход зарядовой плотности Для электрических свойств можно регулировать .

Производство

Многие из неметаллов, которые могут образовывать смешанные анионные соединения, могут иметь сильно различающуюся летучесть. Это затрудняет объединение элементов между собой. Соединения могут быть получены в твердофазной реакции путем совместного нагревания твердых веществ либо в вакууме, либо в газе. Обычно используемые газы включают кислород, водород, аммиак, хлор, фтор, сероводород или сероуглерод. Мягкие химические подходы к производству включают сольвотермический синтез или замену атомов в структуре другими, в том числе водой, кислородом, фтором или азотом. Тефлоновые пакеты можно использовать для разделения различных составов. Тонкопленочные отложения могут привести к образованию напряженных слоев. Для предотвращения испарения летучих веществ можно использовать высокое давление. Высокое давление может привести к образованию различных кристаллических форм, возможно, с более высоким координационным числом . ^{[ 1 ]}

Виды

Элементаль

пниктохалькогениды
- оксипниктиды , в том числе оксинитриды , оксифосфиды , оксиарсениды , оксиантимониды , оксивисмутиды
халькогалогениды или халькогенидгалогениды ^{[ 6 ]}
оксисульфиды , оксиселениды
оксигидриды
галопниктиды
- фторопниктиды , в том числе фторфосфиды , фторарсениды , фторантимониды , фторвисмутиды , ^{[ 7 ]} хлориды арсенида

	ЧАС
Б	ЧД	Б
С	СН	КБ	С
Н	Нью-Хэмпшир	Примечание:	Северная Каролина	Н
ТО	ОЙ	OB	ОК	НА	ТО
Ф	ФХ	ФБ	ФК	ФН	ФО	Ф
И	СиХ	СиБ	Карбид кремния	Син	Это не	СиФ	И
П	PH	ПБ	ПК	ПН	PO	ПФ	PSi	П
С	Ш	СБ	СК	СН	ТАК	Сан-Франциско	ССи	СП	С
кл.	КлХ	КЛБ	КлК	КЛН	ClO	КФ	ClSi	КлП	СЛС	кл.
Ге	GeH	ГэБ	ГеК	GeN	ГеО	ГЭФ	ГеСи	ГеП	ГеС	GeCl	Ге
Как	Пепел	АсБ	AsC	АсН	День	АсФ	Асси	АсП	Жопа	AsCl	AsGe	Как
Се	СеХ	СЭБ	СЕК	Его	Это	СеФ	СеСи	СЕП	Его	SeCl	SeGe	Моря	Се
Бр	БрХ	БрБ	БрК	БрН	Братан	БрФ	БрДа	БрП	БрС	БрКл	ГЭРБ	Бюстгальтеры	БрСЭ	Бр
Сб	СбХ	СбБ	СбК	СбН	СбО	СбФ	СБСи	СбП	СбС	SbCl	SbGe	SBA	СбСе	СбБр	Сб
	TeH	ТеБ	ТеС	Десять	ТеО	ТеФ	ТеСи	ТЭП	ТеС	ТеСл	ТеГе	чаи	Диссертация	ТеБр	ТеСб
я	IH	ИБ	IC	В	ИО	ЕСЛИ	Си	ИП	ЯВЛЯЕТСЯ	ICl	ИГе	МС	Тогда как	ИБр	ИСб	ИТе	я
С	Босния и Герцеговина	БиБ	БИК	БИН	БиО	Биф	БиСи	БиП	До	БиСл	БиГе	Предвзятость	Порок	БиБр	БиСб	Кусать	Вроде

Молекулярные анионы

боргидрид-хлорид ^{[ 8 ]}
дисульфид дитиоортованадат ^{[ 9 ]}

оксианионы

галогенкарбонаты , в том числе фториды карбонатов , хлориды карбонатов , бромиды карбонатов
фосфаты, в том числе фторидфосфаты , хлоридфосфаты , фосфатмолибдаты , фосфатарсенаты
бораты
- галоидбораты , в том числе фторидбораты , хлориды боратов , бромиды боратов , йодиды боратов
- халькогенидбораты , включая сульфидбораты ^{[ 6 ]}
- карбонаты боратов , нитраты боратов , сульфаты боратов , фосфаты боратов
- ацетаты бората
- Конденсированные бораты: боросульфаты , бороселенаты , боротеллураты , бороантимонаты , борофосфаты , бороселениты.
сульфаты
- фториды сульфатов , хлориды сульфатов
- сульфат арсенат
селенитовые фториды
йодатные фториды
Силикаты
- сульфидсиликаты

Фторанионы

Смешанная валентность и олигомеры

Некоторые элементы могут образовывать несколько видов анионов, а соединения могут существовать более чем с одним. Примеры включают периодаты йодатов, ^{[ 10 ]} сульфит-сульфиты , селенат-селениты , теллурит-теллураты , нитрат-нитриты , фосфат-фосфиты , арсенат-арсениты .

Эти виды также включают различные олигомерные формы, такие как фосфаты или фтортитанаты, такие как [Ti ₄ F ₂₀ ] ^4- и [ТиФ ₅ ] ⁻. ^{[ 11 ]}

Органический

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б Кагеяма, Хироши; Хаяси, Кацуро; Маэда, Кадзухико; Аттфилд, Дж. Пол; Хирои, Зенджи; Рондинелли, Джеймс М.; Поппельмайер, Кеннет Р. (22 февраля 2018 г.). «Расширение границ в химии и физике материалов с несколькими анионами» . Природные коммуникации . 9 (1): 772. Бибкод : 2018NatCo...9..772K . дои : 10.1038/s41467-018-02838-4 . ПМЦ 5823932 . ПМИД 29472526 .
^ Кагеяма, Хироши; Огино, Хираку; Хасэгава, Тецуя (26 июня 2023 г.). Смешанные анионные соединения . Королевское химическое общество. ISBN 978-1839165122 .
^ Такейри, порошок; Кагеяма, Хироши (15 декабря 2018 г.). «Смешанные анионные соединения: новое направление в химии твердого тела» . Новый отчет Нихон 60 (5–6): 240–245. Бибкод : 2018НКГ....60..240Т . дои : 10.5940/jcrsj.60.240 .
^ Маэда, Кадзухико; Кобаяси, Мацуиси, Сатору; Ида, Мори, Такао; Танабэ, Хасэгава, Иманака, Нобухито ; о смешанных анионах Материалы для применения в энергетике» . Бюллетень Химического общества Японии . 95 (1): 26–37. doi : 10.1246/bcsj.20210351 . S2CID 244141502 .
^ Ли, Ян-Янь; Ван, Вэнь-Цзин; Ван, Хуэй; Линь, Хуа; Ву, Ли-Мин (7 июня 2019 г.). «Смешанные анионные неорганические соединения: благоприятный кандидат на роль инфракрасных нелинейных оптических материалов». Рост и дизайн кристаллов . 19 (7): 4172–4192. дои : 10.1021/acs.cgd.9b00358 . S2CID 197213596 .
^ Jump up to: ^а ^б Сяо, Цзинь-Ронг; Ян, Си-Хан; Фэн, Фанг; Сюэ, Хуай-Го; Го, Шэн-Пин (сентябрь 2017 г.). «Обзор структурной химии и физических свойств галогенидов халькогенидов металлов» . Обзоры координационной химии . 347 : 23–47. дои : 10.1016/j.ccr.2017.06.010 .
^ Сапаров, Байраммурад; Сингх, Дэвид Дж.; Гарля, Василе О.; Сефат, Афина С. (8 июля 2013 г.). «Кристаллическая, магнитная и электронная структура и свойства нового BaMnPnF (Pn = As, Sb, Bi)» . Научные отчеты . 3 (1): 2154. arXiv : 1306.5182 . Бибкод : 2013NatSR...3E2154S . дои : 10.1038/srep02154 . ПМК 6504822 . ПМИД 23831607 .
^ Равнсбек, Дорте Б.; Соренсен, Лиза Х.; Филинчук Ярослав; Рид, Дэниел; Книга, Дэвид; Якобсен, Ханс Дж.; Безенбахер, Флемминг; Скибстед, Йорген; Дженсен, Торбен Р. (апрель 2010 г.). «Борогидрид смешанного аниона и смешанного катиона KZn(BH4)Cl2: синтез, структура и термическое разложение» (PDF) . Европейский журнал неорганической химии . 2010 (11): 1608–1612. дои : 10.1002/ejic.201000119 .
^ Альмусави, Батул; Юве, Мариэль; Дюпре, Валери; Умники, Саймон; Даффорт, Виктор; Ментре, Оливье; Руссель, Паскаль; Аревало-Лопес, Анхель М.; Каббур, Хурия (22 апреля 2020 г.). «Оксисульфид Ba5(VO2S2)2(S2)2, объединяющий дисульфидные каналы и тетраэдры смешанных анионов, и его свойства генерации третьей гармоники» (PDF) . Неорганическая химия . 59 (9): 5907–5917. doi : 10.1021/acs.inorgchem.9b03674 . ПМИД 32319754 . S2CID 216073355 .
^ Вс, июнь; Абудувуфу, Тушагу; Цзинь, Конгконг; Го, Чжиюн; Чжан, Мин (17 декабря 2021 г.). «K 6 (IO 6 H 4)(HI 2 O 6)(HIO 3) 2 (IO 3) 4 ·2H 2 O: случай йодата с сосуществованием [I 5+ O 3] и [I 7+ O 6 ] Единицы». Неорганическая химия . 61 (1): 688–692. doi : 10.1021/acs.inorgchem.1c03436 . ПМИД 34919392 . S2CID 245278633 .
^ Шляпников Игорь М.; Горешник Евгений А.; Мажей, Зоран (31 декабря 2018 г.). «Соединения перфторидотитаната (IV) гуанидина: структурное определение олигомерного аниона [Ti6F27]3– и пример смешанной анионной соли, содержащей два разных аниона фторидотитаната (IV)». Европейский журнал неорганической химии . 2018 (48): 5246–5257. дои : 10.1002/ejic.201801207 . S2CID 104344701 .

[Kageyama-1] Jump up to: ^а ^б Кагеяма, Хироши; Хаяси, Кацуро; Маэда, Кадзухико; Аттфилд, Дж. Пол; Хирои, Зенджи; Рондинелли, Джеймс М.; Поппельмайер, Кеннет Р. (22 февраля 2018 г.). «Расширение границ в химии и физике материалов с несколькими анионами» . Природные коммуникации . 9 (1): 772. Бибкод : 2018NatCo...9..772K . дои : 10.1038/s41467-018-02838-4 . ПМЦ 5823932 . ПМИД 29472526 .

[2] Кагеяма, Хироши; Огино, Хираку; Хасэгава, Тецуя (26 июня 2023 г.). Смешанные анионные соединения . Королевское химическое общество. ISBN 978-1839165122 .

[3] Такейри, порошок; Кагеяма, Хироши (15 декабря 2018 г.). «Смешанные анионные соединения: новое направление в химии твердого тела» . Новый отчет Нихон 60 (5–6): 240–245. Бибкод : 2018НКГ....60..240Т . дои : 10.5940/jcrsj.60.240 .

[Maeda-4] Маэда, Кадзухико; Кобаяси, Мацуиси, Сатору; Ида, Мори, Такао; Танабэ, Хасэгава, Иманака, Нобухито ; о смешанных анионах Материалы для применения в энергетике» . Бюллетень Химического общества Японии . 95 (1): 26–37. doi : 10.1246/bcsj.20210351 . S2CID 244141502 .

[5] Ли, Ян-Янь; Ван, Вэнь-Цзин; Ван, Хуэй; Линь, Хуа; Ву, Ли-Мин (7 июня 2019 г.). «Смешанные анионные неорганические соединения: благоприятный кандидат на роль инфракрасных нелинейных оптических материалов». Рост и дизайн кристаллов . 19 (7): 4172–4192. дои : 10.1021/acs.cgd.9b00358 . S2CID 197213596 .

[chah-6] Jump up to: ^а ^б Сяо, Цзинь-Ронг; Ян, Си-Хан; Фэн, Фанг; Сюэ, Хуай-Го; Го, Шэн-Пин (сентябрь 2017 г.). «Обзор структурной химии и физических свойств галогенидов халькогенидов металлов» . Обзоры координационной химии . 347 : 23–47. дои : 10.1016/j.ccr.2017.06.010 .

[7] Сапаров, Байраммурад; Сингх, Дэвид Дж.; Гарля, Василе О.; Сефат, Афина С. (8 июля 2013 г.). «Кристаллическая, магнитная и электронная структура и свойства нового BaMnPnF (Pn = As, Sb, Bi)» . Научные отчеты . 3 (1): 2154. arXiv : 1306.5182 . Бибкод : 2013NatSR...3E2154S . дои : 10.1038/srep02154 . ПМК 6504822 . ПМИД 23831607 .

[8] Равнсбек, Дорте Б.; Соренсен, Лиза Х.; Филинчук Ярослав; Рид, Дэниел; Книга, Дэвид; Якобсен, Ханс Дж.; Безенбахер, Флемминг; Скибстед, Йорген; Дженсен, Торбен Р. (апрель 2010 г.). «Борогидрид смешанного аниона и смешанного катиона KZn(BH4)Cl2: синтез, структура и термическое разложение» (PDF) . Европейский журнал неорганической химии . 2010 (11): 1608–1612. дои : 10.1002/ejic.201000119 .

[9] Альмусави, Батул; Юве, Мариэль; Дюпре, Валери; Умники, Саймон; Даффорт, Виктор; Ментре, Оливье; Руссель, Паскаль; Аревало-Лопес, Анхель М.; Каббур, Хурия (22 апреля 2020 г.). «Оксисульфид Ba5(VO2S2)2(S2)2, объединяющий дисульфидные каналы и тетраэдры смешанных анионов, и его свойства генерации третьей гармоники» (PDF) . Неорганическая химия . 59 (9): 5907–5917. doi : 10.1021/acs.inorgchem.9b03674 . ПМИД 32319754 . S2CID 216073355 .

[10] Вс, июнь; Абудувуфу, Тушагу; Цзинь, Конгконг; Го, Чжиюн; Чжан, Мин (17 декабря 2021 г.). «K 6 (IO 6 H 4)(HI 2 O 6)(HIO 3) 2 (IO 3) 4 ·2H 2 O: случай йодата с сосуществованием [I 5+ O 3] и [I 7+ O 6 ] Единицы». Неорганическая химия . 61 (1): 688–692. doi : 10.1021/acs.inorgchem.1c03436 . ПМИД 34919392 . S2CID 245278633 .

[11] Шляпников Игорь М.; Горешник Евгений А.; Мажей, Зоран (31 декабря 2018 г.). «Соединения перфторидотитаната (IV) гуанидина: структурное определение олигомерного аниона [Ti6F27]3– и пример смешанной анионной соли, содержащей два разных аниона фторидотитаната (IV)». Европейский журнал неорганической химии . 2018 (48): 5246–5257. дои : 10.1002/ejic.201801207 . S2CID 104344701 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]