Re-H 2 O体系高温高压化学反应的拉曼证据
摘要
铼片是金刚石对顶砧超高压装置实验中常用的封垫材料，深部水是地球深部物质循环与能量交换的纽带，Re-H2O体系高温高压化学反应研究具有重要的科学和技术意义。比较高温高压与常温常压条件的显微观察和拉曼测试结果表明：Re-H2O体系在高压、高温环境（如40.5 GPa，（1 800 ± 200） K）发生氧化还原反应（ \begin{document}${2{{\rm{H}}_2}{\rm{O}} + {\rm{Re}}\;\;\;\begin{matrix}{40.5\;{\rm{GPa}}} \\\hline \hline{1\;800\;{\rm{K}}}\\\end{matrix}\;\;\;{\rm{Re}}{{\rm{O}}_2} + 4{\rm{H}}}$\end{document} ）生成4价态的铼氧化物（β-ReO2）和零价态的氢（H）。氧化产物β-ReO2的14个特征拉曼峰随着压力卸载向低波数方向连续不等性移动，未观察到还原产物氢原子在高压下与水分子、金属铼及其反应产物β-ReO2和H发生明显相互作用，直到压力卸载至常压时，氢原子发生聚合生成氢分子。Re-H2O体系高温高压化学反应揭示了地球深部的温度、压力以及还原性物质环境中水（羟基）裂解为氢原子，该发现为地幔和核幔边界的深部水裂解反应提供了新的实验证据，为探讨地球深部水的可能地球化学行为提供了重要依据。
引用本文（GB/T 7714）
赵慧芳, 谭大勇, 姜峰, 等. Re-H 2 O体系高温高压化学反应的拉曼证据[J]. 高压物理学报, 2020.
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