Nedávno byla publikována příprava zajímavé soli hexafluoroniobičnanu s oxoniovým kationtem.
Oxoniový kation, H3O+, je poměrně dobře znám např. z výpočtů pH. Dnes známe poměrně hodně struktur, které tento kation obsahují, první charakterizovanou byl chloristan oxonia, [H3O][ClO4].
Oxoniový kation, H3O+ – vzniká koordinací H+ na molekulu vody.
Ferroelektricita – vlastnost některých materiálů, které mají spontánní elektrickou polarizaci, kterou lze zvrátit působením vnějšího elektrického pole.
Polymorfie – schopnost sloučenin krystalovat ve více krystalických modifikacích.
V této práci byla publikována příprava soli obsahující niob v oxidačním čísle V, [H3O][NbF6]. Příprava byla provedena v schlenkových baňkách z nerezové oceli (316L). Jako výchozí látka byl vyžit fluorid a oxid niobičný. Fluorid byl připraven reakcí z prvků a následně parciálně hydrolyzován.
2 Nb + 5 F2 → NbF5
Oxid niobičný byl převeden na hexafluoroniobičnan reakcí s fluorovodíkem:
Nb2O5 + 12 HF → 2 [H3O][NbF6] + 3 H2O
Od této sloučeniny se podařilo připravit monokrystaly a zjistit jejich strukturu pomocí RTG strukturní analýzy.
V krystalu byly pozorovány vodíkové vazby mezi protony kationtu a fluoridy aniontu.
Byly pozorovány tři polymorfní formy:
- ht – vysokoteplotní, 363 K
- rt – laboratorní teplota
- lt – nízkoteplotní, 100 K
Modifikace stabilní za laboratorní teploty je centrosymetrická (obsahuje střed symetrie) a splňuje všechny další podmínky pro ferroelektrické struktury. Kromě krystalové struktury byla sloučenina studována i pomocí infračervené a Ramanovy spektroskopie.