作者：吴长锋

　　固态水分子由于氢键的存在倾向于形成三维框架结构。在自然或人造的极端条件下，水分子很可能与其他气体小分子发生缔合，从而产生各种各样的构型和结构。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种晶相而闻名，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。气体分子可以通过范德华力与水的笼型结构的相互作用，形成稳定的气体水合物，使得水本身也成为一种具有潜力的储气/气体分离的材料，例如在深海沉积物等中存在大量的天然气水合物。而氢水合物在行星的形成和演化中则起着至关重要的作用。

　　研究表明，在120万大气压和298K温度下，纯氢与纯水形成一种新型水合物，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，而水合物中氢分子位于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。

　　拉曼光谱和理论计算揭示了本研究揭示的新相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降低后会转变为C1相。它也可以被看作是有序冰的无序结构，与其他所有已发现的有序冰结构均不同，是一种新型无序冰结构。

　　文章来源：科技日报、科学网

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