人类组成的首个稀有气体化合物结构总算有望被揭开

  在初次组成出来60多年后，人类组成的第一个稀有气体化合物六氟合铂酸氙（XePtF6）的结构总算有望被揭开。

  8月14日，美国化学会出书综合性旗舰期刊《ACS中心科学》（ACS Central Science）在线宣布论文称，成功开发了一种对高度空气灵敏性和强氧化性样品进行三维电子衍射（3D ED，3D电子衍射）剖析的办法，并检测了稀有气体化合物的细小晶体，报导了多种氙化合物的结构。

  8月14日，斯洛文尼亚约瑟夫斯蒂芬研讨所的研讨员马蒂奇洛津谢克（Matic Lozin?ek）告知汹涌科技，他们将充沛的运用三维电子衍射技能来确认相关化合物的结构。现在，许多氙和氪化合物的晶体结构没有确认，这主要是由于晶体生长方面的应战。他信任，三维电子衍射不只能克服这些应战，还能为发现新的稀有气体化合物铺平道路，并将用于探求稀有气体元素新的化学反响。

  据中国科学院大连化学物理研讨所官网介绍，电子衍射是指当电子束穿过样品时，样品内部的原子会被激宣布散射波，这些波彼此干与所发生的现象。传统的电子衍射技能一般只能获取二维的图谱，但三维电子衍射技能则能够搜集不同视点下的二维图谱，并经过对这些图谱进行重构，然后得到三维电子衍射数据；别的，相对于传统的X射线微米标准的晶体结构，三维电子衍射技能能够深化探求亚微米甚至纳米标准晶体的微观结构。

  稀有元素的气体单质被称为稀有气体。它们在常温常压下是无色无味的单原子气体。

  元素周期表的最右一列元素被称为稀有元素，包含氦（He）、氖（Ne）、氩（Ar）、氪（Kr）、氙（Xe）等。

  第一种稀有气体化合物六氟合铂酸氙（XePtF6）却是一个明显的破例。它于 1962 年由化学家尼尔巴特利特（Neil Bartlett）在一次具有里程碑含义的试验中初次组成，终究推翻了稀有气体没办法构成真实化学化合物的教条假定。

  稀有气体化合物主要被用作氧化剂。因其所参加的化学反响中，终究复原产品是稀有气体，不会搅扰反响，且易于别离，所以被称为“绿色氧化剂”。这一类型的化合物包含氙酸、高氙酸盐、三氧化氙等。

  现在，氙的化学性质是一切稀有气体中研讨最深化、成分最丰厚的，已报导的含氙化合物晶体结构超越150种。

  可是，虽然已发现60多年，第一种稀有气体化合物六氟合铂酸氙的结构仍不清楚。

  结构表征办法在化学、资料科学和相关范畴的开展中发挥着关键作用。X 射线晶体学，尤其是单晶 X 射线衍射 (SCXRD)，因其供给有关样品的很多信息而在结构解析中发挥着核心作用。

  最近，三维电子衍射已成为一种颇具吸引力的技能，它能够测定纳米级晶体的结构。

  为了进一步探求XePtF6的结构特征，研讨人员运用三维电子衍射技能对相关化合物进行了研讨。

  研讨人员组成了三种四氟化锰-二氟化氙合作物，取得了独自的赤色晶体和粉赤色晶体粉末。

  团队运用三维电子衍射技能测量了粉赤色晶体粉末中纳米级晶体的氟氙化合物（Xe-F）和氟锰化合物（Mn-F）键长和视点。然后将这些结构与该团队经过X射线单晶衍射技能取得的更大的微米巨细的赤色晶体的成果进行比较。

  研讨人员表明，三维电子衍射技能对氙化合物的成功表征显现，该技能可进一步用于表征六氟合铂酸氙和其他稀有气体化合物的结构。

  马蒂奇洛津谢克向汹涌科技表明，“咱们一直信任，咱们开发的样品处理程序将引起当时和未来的三维电子衍射技能从业者，特别是那些在根底和应用研讨中研讨灵敏和不稳定样品的从业者，的严重爱好。该处理程序适用于广泛的样品研讨，包含无机、有机和有机金属化合物，以及配位化合物。它也适用于广泛的资料，多孔资料如金属有机结构、沸石和载有不稳定宿主的共价有机结构；空气灵敏电池资料，包含原始状况和循环状况下的刺进式阴极、电解质、添加剂和阳极资料；以及混合钙钛矿太阳能电池资料等。”

  此外，马蒂奇洛津谢克表明，他以为，三维电子衍射和X射线单晶衍射技能是高度互补的。当能够制出满足巨细和质量的晶体时，X射线单晶衍射一般是首选的办法。由于它供给了最准确的分子几许形状，包含准确的键长和视点。但是，当只要具有细小的纳米级巨细的晶体粉末时，三维电子衍射对结构的解说就变得必不可少。“咱们一直信任，3D电子衍射，一种强壮的剖析办法，将很快在化学家和资料科学家的工具包中占有中心方位，与现已广泛选用的X射线单晶衍射，核磁共振和电子显微镜技能一同发挥作用。”