全新氮磷化合物在高壓下合成

德國拜羅伊特大學主導的國際科研團隊在最近一期《歐洲化學雜誌》上發表論文指出，他們在高壓下合成出多種全新的氮磷化合物，其中包含全新的結構單元。這些最新成果展示了高壓氮化學研究的巨大潛力，也有望催生用於日常生活的可回收材料。

非金屬氮化物是由氮和非金屬元素通過共價鍵連接生成的化合物，由於擁有很多有趣的特性，它們日益成為材料研究領域的“香餑餑”。

在本研究中，科學家們分別在72千兆帕和134千兆帕的高壓下，成功合成出兩種全新氮磷化合物：多晶型δ-P_3N_5和PN_2，這兩者都屬於超不可壓縮材料。

研究團隊通過同步X射線衍射分析密度泛函理論計算發現，這兩種氮磷化合物擁有極端強度的關鍵原因在於，其晶體結構由密集的PN_6正八面體（其中1個磷原子被6個氮原子包圍）網路組成，這也是科學家首次證實PN_6正八面體結構。

當壓力下降時，多晶型δ-P_3N_5會轉化為另一種全新的氮磷化合物：在7千兆帕壓力下，多晶型α′-P_3N_5形成，這是一種在正常條件下保持穩定的新型固體材料。這種氮磷化合物的晶體結構也不尋常，由PN4四面體（其中1個磷原子位於金字塔形結構單元的中心，四角各由1個氮原子佔據）組成。與目前眾所週知的多晶型α-P_3N_5相比，α′-P_3N_5的密度更高，在工程領域的應用潛能也更大。

研究人員表示，最新研究表明，科學家們可通過高壓研製出擁有有趣特性的新型氮化合物，他們將進一步探索這些新材料的潛在應用，並在高溫、高壓下對非金屬氮化物開展更多研究，以極大地擴展對氮化學的理解。最新研究也有望催生用於日常生活的可回收材料。