高温高压下氯化钠化学反应的拉曼光谱表征

氯化钠(NaCl)是一种典型的离子化合物,它的高温高压行为研究对高压物理和化学具有重要的基础和应用意义。为探索NaCl在高温高压下的化学反应性,我们利用金刚石压腔高压装置和双面激光加热技术在85 GPa压力范围内对NaCl样品进行(1800±300) K高温处理,并对淬火后的样品进行拉曼光谱测试。实验结果表明,在压力大于31 GPa时, NaCl分解为斜方结构的NaCl₃ (Pnma)和四方结构的Na₃Cl (P4/mmm)。NaCl高温高压下分解产生非1∶1化学配比的NaCl₃和Na₃Cl等非常规化合物,表现出与传统认识截然不同的高温高压性质。这一化学反应表明高温高压下Cl-Cl共价键、Na-Na金属键与常规Na-Cl离子键竞争的结果,可能更有利于NaCl₃和Na₃Cl组合的稳定出现。金刚石压腔实验中NaCl样品层中存在较大温度梯度,使得样品体系处于一种非平衡状态,这种非平衡态可能是本研究中观察到NaCl发生分解反应的关键。另外,样品体系中用作激光吸收材...