通过X射线衍射研究Li₂O–Bi₂O₃–B₂O₃玻璃中Bi原子的配位结构

1：实验设计与方法选择：

本研究采用X射线衍射和反向蒙特卡洛（RMC）模拟分析Li₂O–Bi₂O₃–B₂O₃及Bi₂O₃–B₂O₃玻璃中Bi原子的配位结构。选择X射线衍射法是因为Bi原子相比Li、B和O原子具有更高的X射线散射因子。RMC模拟用于根据晶体结构推导的约束条件建模原子位置。

2：样品选择与数据来源：

按表1所列制备了不同组分（Li₂O、Bi₂O₃、B₂O₃）的玻璃样品。样品选择基于其成玻能力和组分比例（Bi/O原子比）。

3：实验设备与材料清单：

设备包括铂坩埚（熔融）、碳模具（浇铸）、抛光工具、密度测量装置（阿基米德法）以及X射线衍射设施（SPring-8 BL04B2高能X射线衍射装置，使用单色化61.7 eV X射线）。材料包括Li₂CO₃（小宗化学实验室，99.9%）、Bi₂O₃（和光纯药工业，99.9%）和B₂O₃（关东化学，95%）。

4：7 eV X射线）。材料包括Li₂CO₃（小宗化学实验室，9%）、Bi₂O₃（和光纯药工业，9%）和B₂O₃（关东化学，95%）。 实验流程与操作步骤：

4. 实验流程与操作步骤：将混合物在900–1000°C熔融1小时，浇铸到碳模具上，退火并抛光以控制X射线吸收。测量密度后，在Q范围0.16–25.00 Å⁻¹内以透射模式进行X射线衍射。数据处理获得总干涉函数和微分相关函数D(r)。采用RMC_POT软件进行RMC模拟，对原子对距离和配位数施加约束。

5：16–00 Å⁻¹内以透射模式进行X射线衍射。数据处理获得总干涉函数和微分相关函数D(r)。采用RMC_POT软件进行RMC模拟，对原子对距离和配位数施加约束。 数据分析方法：

5. 数据分析方法：数据分析包括干涉函数的傅里叶变换、配位数计算、键价平均值及Pielou非随机性指数统计。通过蒙特卡洛技术与随机分布进行比较分析。