一个多世纪以来，已知的CaCO3只有三种无水晶相——方解石、文石和球霰石，以及两种含水晶相——一水碳酸钙（CaCO3·1H2O）和六水碳酸钙（CaCO3·6H2O）。除了以晶体形式存在之外，CaCO3也以多种不同结构和含水量的无定形状态存在，称为无定形碳酸钙。

1月25日，武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室副研究员邹朝勇在《Science》发表文章称，他们研究镁离子在无定形碳酸钙结晶过程中的作用时，意外发现了一种新型含水碳酸钙晶相——半水碳酸钙（CaCO3·1⁄2H2O），为碳酸钙家族迎来了第三个“家庭成员”水合晶体相。

近年来，许多生物体内发现了热力学不稳定的无定形碳酸钙（ACC），既往研究表明，ACC在碳酸钙生物矿物的形成过程中起重要作用。例如，在海洋软体动物的外壳及珊瑚礁的形成过程中发现了ACC的存在。

“因此，在离子溶液晶体的成核和生长机理领域，ACC作为一种重要的模型被广泛研究。然而，ACC的形成机理、稳定性，及其作为前驱体在结晶转化过程中的作用机制仍不清楚。”邹朝勇向记者介绍。然而，邹朝勇等人在研究镁离子对ACC的形成和结晶转化过程的影响时，却意外发现了一种新型含水碳酸钙晶相——半水碳酸钙。

半水碳酸钙由直径约为200nm、长度约为5μm的针状晶体组成，其红外、拉曼光谱以及高分辨X射线粉末衍射图谱与目前所有已知的碳酸钙物相均不相同。其中最突出的特点是CO3基团的对称振动模式所对应的拉曼峰在1102cm-1，显著高于其他碳酸钙物相。

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