我国科学家发现新式氢水化合物

记者29日从中科院合肥物质科学研讨院得悉，该院固体物理所核算物理与量子资料研讨部极点环境量子物质中心团队使用金刚石对顶砧高压试验技能，结合原位拉曼光谱试验技能、原位X射线衍射试验技能以及第一性原理，核算研讨了一种新式氢水合物的构成进程以及结构性质。研讨成果宣布在世界出名期刊《物理学谈论快报》上。

固态水分子因为氢键的存在倾向于构成三维框架结构。在天然或人工的极点条件下，水分子很可能与其他气体小分子发生缔合，然后发生各式各样的构型和结构。纯水在低于400万大气压以及77K—300K的温度压力区间，以存在至少3种非晶相及16种晶相而出名，具有非常复杂的相图。这种结构的多样性也适用于不同的水合物。气体分子能够经过范德华力与水的笼型结构的相互效果，构成安稳的气体水合物，使得水自身也成为一种具有潜力的储气/气体别离的资料，例如在深海沉积物等中存在很多的天然气水合物。而氢水合物在行星的构成和演化中则起着至关重要的效果。

研讨标明，在120万大气压和298K温度下，纯氢与纯水构成一种新式水合物，水合物中氧原子亚晶格的排布与纯水的固体相中氧原子相同，而水合物中氢分子坐落氧原子构成的六环形空腔中，整个水合物的空间对称性满足三角R3c或R-3c空间群(质子有序或无序)，其分子式组成为(H2O)·6H2。

拉曼光谱和理论核算提醒了本研讨提醒的新相C1'中的氢无序性质，其不同于众所周知的有序相C1，这种新结构在压力升高或温度下降后会转变为C1相。它也能够被看作是有序冰的无序结构，与其他一切已发现的有序冰结构均不同，是一种新式无序冰结构。