一种压致还原作用

摘要

介绍一种与人们熟知的、压致物质金属化现象所表现出的压致原子的电子离化的氧化作用相反的压致物质还原作用。讨论了压致还原作用的一些表现形式和产生的物理原因。举例说明了压致还原作用现象，指出了高压还原作用的应用，可为异常低价态稀土过渡族氧化特高新性能多功能化合物的制备提供一条有效的合成途径。早在1925年，英国科学家Dernal就预言，在足够高的压力作用下，任何物质都将变成导电的金属。压致物质金属化的预言，激励高压物理学家的理论和实验的研究。这种压致物质金属化总趋势的观点，后来也逐渐为人们所认同。压致物质金属化，也就是在高压作用下，组成物质的原（离）子的外层电子逐步离化，成为公有化电子，能带中的能隙“关闭”。随压力增高，原（离）子的电子离化增多，使原（离）子处于高的离化态，也就是原（离）子处于高的氧化态。因此，压致物质金属化也就是压致使物质氧化态升高。高压起到了氧化作用。然而，在特定的环境下，对特定的物质，我们经常看到高压起着相反的作用，高压具有还原作用。文中分几个问题进行讨论。（1）高压密封环境 有氧化剂情况；无氧化剂同时也无还原剂情况。（2）复合氧化物 无氧缺痊复合氧化物；有氧缺位复合氧化物。（3）高压还原作用；高压还原形式。（4）压致异常低价态；压致氧缺位。（5）压致高价与相变关系（6）压致变价与新化合物的形成（7）高压还原作用的实际应用 以倍半稀土氧化物代替纯稀土金属；具有混合价态、异常低价态的新性能高性能多功能稀土过渡族复合氧化物的合成探索。（8）高压密封环境内部结构及其影响的讨论 高压还原作用与高压氧化（金属化）作用互相依存，统一存在于同一体系之中，外界条件的变化，将影响两者的作用地位，从而表现出不同的性质和结果。具体问题需具体分析。但随着压力的极大提高，最终压力将使物质实现金属化，乃至于等离子体化。