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user: 3. 实验结果与讨论 3.1. 体系已知化合物 为了给实验选取配样点的成分提供参考，本实验对BaO-In 2 O 3 -P 2 O 5 体系已知的化合物进行了汇总。通过检索相图、晶体学数据库，并查阅文献，实验发现在该体系中，BaO-In 2 O 3 [ 5 ] 二元系有五个化合物：Ba 5 In 2 O 8 、Ba 3 In 2 O 6 、Ba 2 In 2 O 5 、Ba 2 In 3 O 6.5 和BaIn 2 O 4 ；In 2 O 3 -P 2 O 5 二元系有三个化合物：InPO 4 [ 6 ] 、In 4 (P 2 O 7 ) 3 [ 7 ] 和In(PO 3 ) 3 [ 8 ] ：BaO-P 2 O 5 二元系有三个化合物：Ba 4 P 2 O 9 [ 9 ] 、Ba 3 P 2 O 8 [ 10 ] 和Ba 2 P 2 O 7 [ 11 ] 。已报道的三元化合物有五个，分别为：BaIn 2 P 4 O 14 [ 12 ] 、Ba 3 In 2 P 4 O 16 [ 12 ] 、Ba 3 In(PO 4 ) 3 [ 13 ] 、Ba 2 In 1.7 P 0.3 O 5.4 [ 14 ] 和Ba 2 In 1.9 P 0.1 O 5.1 [ 15 ] 。 3.2. 三元体系相关系 本实验参考已知化合物组成的可能的相关系选择初始实验点的成分，采用高温固相法制备粉末样品。根据文献报道的三元化合物BaIn 2 P 4 O 14 (1000℃)、Ba 3 In 2 P 4 O 16 (1080℃) [ 12 ] 和Ba 3 In(PO 4 ) 3 (950℃~1150℃) [ 13 ] 的合成温度，实验选择在两个温度(1000℃和1150℃)下对相应化合物附近的粉末样品进行终烧，并收集样品的X射线粉末衍射数据进行物相分析。 实验中，在分析1和2号样品的X射线衍射图谱时，去除相应样品中In 2 O 3 、BaInO 2.5 和Ba 3 (PO 4 ) 2 的衍射峰后的衍射峰与化合物Ba 10 P 6 O 25 不匹配，通过添加H元素后发现衍射峰与化合物Ba 5 (PO 4 ) 3 OH匹配。查阅化合物Ba 5 (PO 4 ) 3 OH的相关文献发现，Duan等人 [ 16 ] 采用与本实验相同的原料和合成方法合成了Ba 5 (PO 4 ) 3 OH纯相。因此，分析其可能的原因是1和2号样品吸收空气中的水后发生了化学反应生成化合物Ba 5 (PO 4 ) 3 OH。 在本实验中，我们发现了三个新化合物：τ1、τ2和τ3，并成功合成了它们的纯相。如图1(a)所示，在测定相关系过程中，5和6号样品中出现了相同的XRD未知峰，根据相关系和相律，判断它们拥有共同的未知相(τ1)，通过对比相近的体系，发现在这些实验点附近MgO-In 2 O 3 -P 2 O 5 体系中存在化合物Mg 3 In 4 (PO 4 ) 6 [ 4 ] ，因此推测5和6号样品中共同的未知相是Ba 3 In 4 (PO 4 ) 6 。经过在该比例化合物附近配样并对比XRD图谱，实验发现15号样品的X射线衍射峰在试配纯相样品中衍射峰最少，并且与5和6号样品中的未知峰相同，从而实验得到τ1 (Ba 3 In 4 (PO 4 ) 6 )的纯相。同理，如图1(b)和图1(c)所示，在12和13号样品、10和11号样品也分别出现共同的未知相(τ2和τ3)。通过在未知相附近选点配样，并对比X射线粉末衍射图谱，实验最终获得了新化合物τ2和τ3的纯相，其化学式还有待进一步确定。 实验最终通过14个样品的X射线粉末衍射数据确定了BaO-In 2 O 3 -P 2 O 5 体系的14个三相区：In 2 O 3 + Ba 5 (PO 4 ) 3 OH + BaInO 2.5 ，In 2 O 3 + Ba 5 (PO 4 ) 3 OH + Ba 3 (PO 4 ) 2 ，In 2 O 3 + Ba 3 In(PO 4 ) 3 + Ba 3 (PO 4 ) 2 ，In 2 O 3 + Ba 3 In(PO 4 ) 3 + Ba 3 In 2 (PO 4 ) 4 ，In 2 O 3 + Ba 3 In 4 (PO 4 ) 6 + Ba 3 In 2 (PO 4 ) 4 ，In 2 O 3 + In (PO 4 ) + Ba 3 In 4 (PO 4 ) 6 ，InPO 4 + In 4 (P 2 O 7 ) 3 + BaIn 2 (PO 4 ) 4 ，In(PO 3 ) 3 + In 4 (P 2 O 7 ) 3 + BaIn 2 (PO 4 ) 4 ，Ba 3 In(PO 4 ) 3 + Ba 2 P 2 O 7 + τ3，Ba 3 (PO 4 ) 2 + Ba 2 P 2 O 7 + τ3，Ba 3 In(PO 4 ) 3 + Ba 3 (PO 4 ) 2 + τ3，InPO 4 + BaIn 2 (PO 4 ) 4 + τ2和InPO 4 + Ba 3 In 4 (PO 4 ) 6 + τ2，Ba 3 In(PO 4 ) 3 + Ba 2 P 2 O 7 + Ba 3 In 2 (PO 4 ) 4 。测定相关系过程中相应样品的名义成分、合成温度和平衡相组成见表3。已测定的液相面下的固相相关系见图2。 图1. (a) 5、6和15号样品X射线粉末衍射图谱对比图，(b) 12、13和16号样品X射线粉末衍射图谱对比图，(c) 11、10和17号样品X射线粉末衍射图谱对比图 图2. BaO-In 2 O 3 -P 2 O 5 三元系液相面下相平衡关系图。圆点为已报道化合物，三角形为三相区样品名义成分点，五角星为本实验新发现新化合物，灰色区域为尚未测定部分 Table 3 Nominal composition， synthesis temperature and equilibrium phase composition of each sample in BaO-In2O3-P2O5 syste 样品 成分/(mol%) T/(℃) 相关系 BaO InO 1.5 PO 2.5 1 55.50 13.80 30.70 1150 In 2 O 3 + Ba 5 (PO 4 ) 3 OH + BaInO 2.5 2 50.70 16.80 32.50 1150 In 2 O 3 + Ba 5 (PO 4 ) 3 OH + Ba 3 (PO 4 ) 2 3 30.00 43.20 26.80 1150 In 2 O 3 + Ba 3 In(PO 4 ) 3 + Ba 3 (PO 4 ) 2 4 29.60 35.60 34.80 1150 In 2 O 3 + Ba 3 In(PO 4 ) 3 + Ba 3 In 2 (PO 4 ) 4 5 21.70 43.70 34.60 1150 In 2 O 3 + Ba 3 In 4 (PO 4 ) 6 + Ba 3 In 2 (PO 4 ) 4 6 12.70 50.40 36.90 1150 In 2 O 3 + In (PO 4 ) + Ba 3 In 4 (PO 4 ) 6 7 4.56 39.02 56.42 1000 InPO 4 + In 4 (P 2 O 7 ) 3 + BaIn 2 (PO 4 ) 4 8 4.72 31.53 63.75 1000 In(PO 3 ) 3 + In 4 (P 2 O 7 ) 3 + BaIn 2 (PO 4 ) 4 9 49.20 6.60 44.20 1150 Ba 3 In(PO 4 ) 3 + Ba 2 P 2 O 7 + τ 3 10 52.20 2.60 45.20 1150 Ba 3 (PO 4 ) 2 + Ba 2 P 2 O 7 + τ 3 11 52.40 5.80 41.80 1150 Ba 3 In(PO 4 ) 3 + Ba 3 (PO 4 ) 2 + τ 3 12 10.74 36.15 53.11 1000 InPO 4 + BaIn 2 (PO 4 ) 4 + τ 2 13 13.00 37.40 49.60 1150 InPO 4 + Ba 3 In 4 (PO 4 ) 6 + τ 2 14 42.40 11.60 46.00 1150 Ba 3 In(PO 4 ) 3 + Ba 2 P 2 O 7 + Ba 3 In 2 (PO 4 ) 4 15 23.10 30.80 46.20 1150 τ 1 16 15.80 33.30 50.90 1150 τ 2 17 52.40 5.00 42.60 1150 τ 3 表3. BaO-In 2 O 3 -P 2 O 5 体系中各样品的名义成分、合成温度和平衡相组成