近日，物理与电子工程学院刘开通副教授团队在国际学术期刊《Inorganic Chemistry》（中科院Q1，JCR Q1，IF = 4.7)上发表了题为“Ba5Zn4(B3O6)2(B12O24): A Borate with Edge-Sharing [BO4] Tetrahedral Connection by Introducing Zn into β-BaB2O4”的学术论文。该论文的第一作者和通讯作者为刘开通副教授，新疆师范大学为第一完成单位。
[BO4]四面体的边共享连接方式极大地丰富了硼酸盐的结构化学，为设计更多具有独特结构和优异性能的材料提供了更多选择和可能性。通过高温固相反应合成了一种锌硼酸盐 Ba5Zn4(B3O6)2(B12O24)。其独特之处不仅在于将Zn引入β-BaB2O4的结构中，而且还包含罕见的边共享[BO4]四面体。功能构筑单元为孤立的[B3O6]和[B12O24]基团。相邻的[B3O6]基团在ab平面内连接成层，并沿 [001] 方向进一步堆叠，而[B12O24]基团则位于这些层的中间，从而形成“三明治”结构。该工作还分析了将 Zn引入β-BaB2O对阴离子结构的影响。此外，Ba5Zn4(B3O6)2(B12O24)还表现出良好的热稳定性和优异的光学性能，包括短截止边（204 nm）和合适的双折射率（0.058@1064 nm）。这项工作丰富了硼酸盐的结构化学，可作为紫外透射或偏振材料的候选体系，并为探索设计更多具有共边[BO₄]四面体连接的新型硼酸盐提供了理论与实验依据。
图1 通过将Zn引入β-BaB2O4中，获得了具有边共享[BO4]基团连接的Ba5Zn4(B3O6)2(B12O24)
图2 （a）实验和模拟XRD图谱；（b）TG和DSC曲线；（c）红外光谱；（d）紫外-可见-近红外漫反射光谱。
本研究得到了新疆维吾尔自治区自然科学基金项目（No. 2023D01A39）、国家自然科学基金项目（No. 52362002，12464058，12364035）、新疆维吾尔自治区人才发展基金“天池英才”引进计划、新疆师范大学博士启动基金项目（No. XJNUZBS2403, XJNUZBS2424）、新疆维吾尔自治区高校科研项目资助项目（No. XJEDU2025P066）和2024新疆师范大学青年拔尖人才项目（No. XJNUQB2024-09）的资助。论文链接：https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.5c04743
