image: 计算表明共价分子，如H2、H2O、N2、NH3、CH4、CO2等，在高压条件下可以被嵌入离子化合物如NaCl晶格中形成新型的稳定化合物。 view more
Credit: ©《中国科学》杂志社
近日，《国家科学评论》在线发表了洛阳师范学院彭枫教授，吉林大学马琰铭、刘寒雨教授，剑桥大学皮卡德和美国加州州立大学北岭分校苗茂生教授的研究成果。该研究团队通过利用CALYPSO结构预测软件，计算发现了由NaCl和典型分子（H2、H2O、N2、NH3、CH4等）形成的新奇化合物。
由无机组分和小分子(SM)组成的杂化材料因其独特的化学结构、物理性质和潜在的应用前景而受到广泛关注。然而，这些独特的特性也给材料的合成、表征以及对其化学行为的基本理解带来了挑战。高压已被证明是合成新材料的有力工具。在这些条件下，元素的化学性质以及同核和异核键的强度会发生巨大变化，从而形成许多具有非常规化学组成和奇异结构的化合物。
研究团队利用CALYPSO结构预测软件结合基于量子力学的第一性原理计算，发现在高压下离子化合物如食盐可与许多小分子发生化学反应，生成热力学稳定的新型分子-离子嵌入型化合物。这一发现不仅提供了设计有机-无机杂化材料的新思路，还加深了对一些行星内部的组成和演化的相关化学基础的理解。新的研究再次表明高压是发现新材料的有效手段，如这些盐类化合物可以与氢、氮反应，形成有潜力的储氢和高能密度材料。
研究详情请见原文：
Universal insertion of molecules in ionic compounds under pressure
https://doi.org/10.1093/nsr/nwae016
Journal
National Science Review