一种无机磷酸盐及其应用

摘要

本发明涉及一类无机磷酸盐晶体材料及其应用。该晶体材料的组成为Na_15－X[Al(PO₄)₂F₂]_3－X[Ti(PO₄)₂F₂]_X(0≤X≤2)，是一种具有二维骨架结构的无机磷酸盐晶体。该晶体采用水热法合成，具有良好的热稳定性，骨架可稳定到780℃。该晶体材料可以用作固体电解质和离子交换剂。作为固体电解质，该材料在923K展现出7.34×10^－3Ω^－1cm^－1的高电导率。作为无机离子交换剂，它可以在酸性条件下使用，不仅对氢离子和铅离子有很大的交换容量，而且对锂离子有极好的交换选择性。

主权项

1.一种无机磷酸盐晶体材料，其中元素铝、钛、氧、磷、氟通过共价键作用形成晶体二维电负性的骨架；每个三价铝原子和四价钛原子分别与四个氧、两个氟原子形成六配位的八面体，每个铝(钛)氧氟八面体通过共用氧原子与四个磷氧四面体连接，而每个磷氧四面体通过共用氧原子与两个铝(钛)氧氟八面体连接；铝(钛)氧氟八面体与四个磷氧四面体通过共价键作用连接，沿c轴方向产生了一个六圆环孔道和一个十二圆环孔道；钠离子位于层间及孔道间，占据六个不同的晶体学位置；位于层间的Na(5)、Na(6)位置分别有8％、12％的空位度；其化学组成表达式为：Na15-x[Al(PO4)2F2]3-X[Ti(PO4)2F2]X 式中：0≤X≤3；属于P-3空间群，晶胞参数a＝10.448(2)，b＝10.448(2)，c＝6.589(3)，Z＝1。