研究目的
通过实验与理论相结合的研究，首次揭示Ca10V6O25晶体的结构、电子及光学性质。
研究成果
该研究采用MAH法在120°C下通过短时反应成功合成了单相Ca10V6O25晶体。这些晶体呈现不同形貌与结构特性，具有畸变的[CaO6]和[VO4]团簇。团簇间的电荷转移过程导致了光致发光现象。该研究全面揭示了Ca10V6O25晶体的结构、电子及光学特性，为电子、生物医学和半导体领域的潜在应用提供了依据。
研究不足
该研究仅限于在特定条件（120°C及不同合成时间）下对Ca10V6O25晶体的合成与表征。由于采用混合B3LYP泛函，理论计算在获取精确带隙值方面存在缺陷。
1：实验设计与方法选择：
采用微波辅助水热法（MAH）在120°C下合成具有不同形貌的Ca10V6O25晶体。通过密度泛函理论水平的第一性原理量子力学计算研究其几何结构与电子特性。
2：样品选择与数据来源：
通过改变合成时间（4、8、16和32分钟）制备了不同形貌的Ca10V6O25晶体。
3：16和32分钟）制备了不同形貌的Ca10V6O25晶体。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：X射线衍射仪（型号DMax/2500PC，日本理学）、拉曼光谱仪（型号T64000，日本堀场Horiba Jobin-Yvon）、紫外-可见分光光度计（型号Cary 5G，美国瓦里安Varian）、场发射扫描电镜（德国蔡司Supra 35-VP）、配备Monospec 27单色仪与R955光电倍增管的荧光光谱测量系统，以及使用Keithley 6517B静电计进行的电流-电压表征。
4：实验流程与操作步骤：
将NH4VO3和CaCl2·2H2O溶于蒸馏水并调节pH值后转入MAH系统，收集沉淀物经洗涤干燥处理。表征手段包括XRD、拉曼光谱、紫外-可见漫反射光谱（UV-vis DRS）、荧光光谱（PL）、透射电镜（TEM）、能谱分析（EDS）、场发射扫描电镜（FE-SEM）及电流-电压测试。
5：数据分析方法：
采用GSAS程序进行Rietveld精修、拉曼模态指认、基于Kubelka-Munk函数的紫外-可见光谱分析，以及运用Voigt Area G/L函数对荧光光谱进行解卷积处理。
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X-ray diffractometer
DMax/2500PC
Rigaku
Characterization of crystal structure
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FE-SEM
Supra 35-VP
Carl Zeiss
Examination of sample morphologies
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Raman spectrometer
T64000
Horiba Jobin-Yvon
Measurement of vibrational frequencies
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UV-vis spectrophotometer
Cary 5G
Varian
Measurement of optical properties
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Monospec 27 monochromator
Monospec 27
Thermal Jarrel Ash
PL measurements
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