antifluorite是什么意思，antifluorite的意思翻译、用法、同义词、例句

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专业解析

Antifluorite 指的是一种特定的晶体结构类型，与常见的萤石结构（Fluorite Structure）密切相关，但阴阳离子的占位恰好相反。

以下是其详细解释：

1. 结构特征与命名来源：

   • 萤石结构（Fluorite）：以矿物萤石（CaF₂）命名。在此结构中，阳离子（如 Ca²⁺）占据面心立方（FCC）格点位置，而阴离子（如 F⁻）填充在阳离子构成的四面体空隙中。每个阳离子被8个阴离子包围（配位数为8），每个阴离子被4个阳离子包围（配位数为4）。
   • 反萤石结构（Antifluorite）：其结构可以看作是萤石结构的“反转”。在反萤石结构中，阴离子（如 O²⁻）占据了原本萤石结构中阳离子的位置（即形成面心立方排列），而阳离子（如 Li⁺）则占据了原本萤石结构中阴离子的位置（即填充在阴离子构成的四面体空隙中）。
   • 因此，在反萤石结构中：
     • 阴离子形成面心立方密堆积。
     • 阳离子占据所有的四面体空隙。
     • 每个阳离子被4个阴离子包围（配位数为4）。
     • 每个阴离子被8个阳离子包围（配位数为8）。

2. 典型化合物： 反萤石结构主要出现在碱金属氧化物、硫化物、硒化物等化合物中，其化学通式通常为A₂X，其中：

   • A 是一价阳离子（如 Li⁺, Na⁺, K⁺）。
   • X 是二价阴离子（如 O²⁻, S²⁻, Se²⁻）。 常见的例子包括：
   • 氧化锂 (Li₂O)
   • 氧化钠 (Na₂O)
   • 氧化钾 (K₂O)
   • 硫化锂 (Li₂S)
   • 硫化钠 (Na₂S)
   • 硒化锂 (Li₂Se)

3. 结构示意图： 想象一个立方体：

   • 阴离子（O²⁻, S²⁻等）位于立方体的8个角和各面的中心（构成FCC格子）。
   • 阳离子（Li⁺, Na⁺等）位于立方体内部，具体位于由4个阴离子构成的四面体空隙的中心。在完整的晶胞中，这样的四面体空隙有8个，全部被阳离子填满。因此，一个反萤石结构的晶胞包含4个A₂X“分子式单位”（4个阴离子 + 8个阳离子 = 4 x A₂X）。

4. 重要性与应用： 具有反萤石结构的化合物在材料科学中具有重要应用，尤其是在固态化学和能源材料领域：

   • 固态电解质：例如，Li₂S是研究中的锂硫电池潜在固态电解质或电极材料组分。理解其反萤石结构有助于研究锂离子的迁移机制。
   • 快离子导体：某些反萤石结构化合物因其开放的离子迁移通道，可能表现出良好的离子导电性。
   • 基础研究模型：反萤石结构是研究离子晶体结构-性能关系的重要模型体系之一。

参考资料：

1. "Crystal Structures," University of Cambridge Department of Materials Science and Metallurgy, https://www.materials.cam.ac.uk/teaching/undergraduate/part-ia/crystal-structures (简要介绍了包括反萤石在内的常见晶体结构类型)。
2. "The Antifluorite Structure," Chemistry LibreTexts, https://chem.libretexts.org/Bookshelves/Inorganic_Chemistry/Supplemental_Modules_and_Websites_(Inorganic_Chemistry)/Crystal_Structures/Structures/Antifluorite (详细解释了反萤石结构的特征和配位数)。
3. West, A. R. (2014). Solid State Chemistry and its Applications (2nd ed.). Wiley. (标准教材，包含对反萤石结构及其代表化合物的描述)。
4. Manthiram, A., Yu, X., & Wang, S. (2017). Lithium battery chemistries enabled by solid-state electrolytes. Nature Reviews Materials, 2(4), 1-16. https://doi.org/10.1038/natrevmats.2017.103 (综述文章，提及了具有反萤石结构的硫化物在固态电解质中的研究)。

网络扩展资料

"Antifluorite"（反萤石结构）是晶体学中描述特定离子化合物结构类型的术语，其名称来源于它与经典萤石（fluorite，CaF₂）结构的对比关系。以下是详细解释：

1.结构定义

在萤石结构中：

• 阳离子（如Ca²⁺）形成面心立方（FCC）排列
• 阴离子（如F⁻）占据所有四面体间隙位置
• 化学式表现为AX₂型（阳离子:阴离子 = 1:2）

反萤石结构则将阴阳离子位置对调：

• 阴离子形成面心立方骨架
• 阳离子占据四面体间隙
• 化学式变为A₂X型（阳离子:阴离子 = 2:1）

2.配位数差异

• 萤石：阳离子配位数=8，阴离子配位数=4
• 反萤石：阳离子配位数=4，阴离子配位数=8
  这种差异显著影响化合物的离子迁移能力。

3.典型材料示例

• Li₂O（氧化锂）：经典反萤石结构，锂离子占据四面体间隙，氧离子构成FCC骨架
• Na₂O（氧化钠）：类似结构，但离子半径差异导致稳定性变化
• 某些碱金属硫化物（如K₂S）

4.应用领域

• 固态电解质：反萤石结构中开放的阳离子位点有利于离子扩散，应用于固态电池
• 快离子导体：如Li₂O在高温下表现出锂离子高迁移率
• 催化剂载体：利用其稳定的阴离子骨架结构

5.与萤石结构的对比

理解这一结构对材料设计尤为重要，例如在开发新型锂离子电池电解质时，反萤石结构的高离子电导率特性被广泛研究。

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