錸片是金剛石對頂砧超高壓裝置實驗中常用的封墊材料,深部水是地球深部物質循環(huán)與能量交換的紐帶,Re-H₂O體系高溫高壓化學反應研究具有重要的科學和技術意義。比較高溫高壓與常溫常壓條件的顯微觀察和拉曼測試結果表明:Re-H₂O體系在高壓、高溫環(huán)境(如40.5 GPa,(1 800±200)K)發(fā)生氧化還原反應(■)生成4價態(tài)的錸氧化物(β-ReO₂)和零價態(tài)的氫(H)。氧化產物β-ReO₂的14個特征拉曼峰隨著壓力卸載向低波數方向連續(xù)不等性移動,未觀察到還原產物氫原子在高壓下與水分子、金屬錸及其反應產物β-ReO₂和H發(fā)生明顯相互作用,直到壓力卸載至常壓時,氫原子發(fā)生聚合生成氫分子。Re-H₂O體系高溫高壓化學反應揭示了地球深部的溫度、壓力以及還原性物質環(huán)境中水(羥基)裂解為氫原子,該發(fā)現為地幔和核幔邊界的深部水裂解反應提供了新的實驗證據,為探討地球深部水的可能地球化學行為提供了重要依據。

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