新型超级卤化物研发成功

2010-10-15 16:31 来源: 中国科学院
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  据美国物理学家组织网近日报道,美国弗吉尼亚州立联邦大学、麦克尼斯州立大学和德国康斯坦茨大学的研究人员在国际化学专业最权威的德国《应用化学》杂志上报告称,他们使用氧化硼和金属金,制造出了新的带负电化合物——“超级卤化物”(hyperhalogens),其或将在工业领域“大展拳脚”,用于制造清洁无毒的产品。

  弗吉尼亚联邦大学物理、化学教授普路·詹纳表示,卤族元素包括氯、氟、溴、碘等,以杀菌消毒和脱嗅能力著称,广泛应用于药品制造和工业过程中。

  詹纳称,卤族元素获得一个电子后会成为带负电的离子,此时的状态比其作为原子处于中性状态时更稳定。卤族离子获得的能量为电子亲合能,在元素周期表中,氯的电子亲合能最高,为3.6电子伏特。而詹纳一直在研究如何制造出电子亲合能更高的化合物。

  之前,前苏联化学家盖纳迪·古特塞弗和亚历山大·波狄瑞夫已经证明,存在着一类分子,其中心为一个被卤族元素环绕的金属原子,这类分子拥有的电子亲合能比氯大,他们将这种分子命名为“高级卤化物”(superhalogen)。

  詹纳表示,高级卤化物可以这样得到:让一个钠原子和一个氯原子生成一个氯化钠分子,接着让该氯化钠分子同另一个氯原子反应,所得到的化合物因为额外的氯需要另外一个电子,其电子亲合能比氯原子大,它就是一个高级卤化物,其性质同卤化物一样,只不过更优异。

  詹纳和麦克尼斯州立大学的助理教授阿尼尔·坎达拉姆因此推测,用高级卤化物代替卤化物作为基本原料,围绕在金属原子周围,能让电子亲合能更高的分子。德国康斯坦茨大学的格尔德·甘特福尔验证了该推理的正确性,他们将得到的电子亲合能非常高的物质命名为“超级卤化物”。

  詹纳解释道,他们让两个氧化硼高级卤化物环绕在金属金周围,得到了一个电子亲合能为5.7电子伏特的超级卤化物。

  该研究团队目前正在测试由四个氧化硼高级卤化物构成的超级卤化物,其电子亲合能高达7电子伏特,他们的最终目的是制造出电子亲合能为10电子伏特的超级卤化物。詹纳表示,超级卤化物有助于研究人员发现其他新奇的化学物质,其或将在工业领域“大展拳脚”,用于制造清洁无毒的产品。