二维材料乙酸锌二水合物的负面积压缩性

　　一般的均质物体在静水压力作用下，在所有方向上都会被压缩。但也有少数材料在静水压力作用下，能够在其它方向收缩时在一个方向上扩展，这种反常规性质被称为负线性压缩性（NLC）；更少见的情况下，极少数材料还能在两个方向上扩展导致对应的面积增加，这种效应称为负面积压缩性（NAC）。湖北第二师范学院冯国强、南开大学李伟、犹他大学蔡伟照、中科院理化技术研究所林哲帅等研究者探索了一种二维材料的NAC效应，相关的研究成果作为后封面发表在2019年1月的《Chemical Science》上。 

　　早期已报道的NAC二维晶体基本都是通过配位相互作用键合，而通过氢键相互作用键合的二维材料并未引起太多关注。氢键在电子性质方面与共价键存在根本上的不同，因此引入氢键无疑可以扩大NAC材料的范围。李伟等研究者结合在北京同步辐射装置4W2-高压实验站开展的高压实验和第一性原理计算，发现了一种氢键键合的二维超分子配位络合物乙酸锌二水合物（Zn(CH₃COO)₂·2H₂O，常用作食品补充剂），在0.15-4.44GPa的宽压力范围内展示出NAC效应并且没有任何相变， 在迄今已知的所有8种NAC材料中，乙酸锌二水合物的面积压缩系数-8.1(8) TPa^-1，排名第三。但如果排除会发生相变的材料，以及只有在亚稳态高压相才展现NAC性质的材料，乙酸锌二水合物排名第一。与其它已知的NAC材料相比，乙酸锌二水合物展现出面内配位和氢键相互作用以及面外范德华相互作用的复杂相互协同机理。考虑到氢键与配位键之间的电子性质差异，通过氢键组装的二维材料将为探索新型NAC材料提供新的平台。 

　　发表文章： 

　　Guoqiang Feng, Wei-Xiong Zhang, Liyuan Dong, Wei Li,*  Weizhao Cai,* Wenjuan Wei,  Lijun Ji, Zheshuai Lin,* Peixiang Lu*, Negative Area Compressibility of a Hydrogen-Bonded Two-Dimensional Material, Chem. Sci., (10)2019, 1309–1315.