为了探究[C6mim][BF4]在1.7 GPa和7.3 GPa附近发生的两次相变属于何种类型，尝试了原位高压同步辐射X射线衍射测试方法。图4-20为加压过程不同压强下[C6mim][BF4]的X射线衍射图。由实验现象和实验测试结果，我们不难判断图4-20中0.4 GPa时[C6mim][BF4]为液态，该判断可以从以下三个事实得出:①常温常压下[C6mim][BF4]为液态；②高压拉曼结果表明了[C6mim][BF4]在1.7 GPa以下的范围内未发生相态转变；③剧烈晃动整个金刚石对顶砧压机可以改变样品腔内红宝石碎片的位置。如图4-20所示，当[C6mim][BF4]为液态时，[C6mim][BF4]的衍射谱只有一个宽峰，与大多数液态物质的X射线衍射谱基本相似。离子液体的衍射谱能够反映其内部的阳离子-阳离子、阴离子-阴离子以及阳离子-阴离子等排列情况。液态[C6mim][BF4]的衍射峰表现得非常宽泛，表明其内部的阳离子-阳离子、阴离子-阴离子、阳离子-阴离子排列为短程有序、长程无序，缺乏周期性排列的倒格子空间结构。逐渐增加实验压强直至最大压强值20 GPa，[C6mim][BF4]的衍射谱始终保持一个衍射宽峰，并未有类似[C4mim][PF6]经加压后出现的衍射尖峰，表明在0～20 GPa范围内[C6mim][BF4]内部始终是短程有序、长程无序，无序的空间结构。因此可以判断[C6mim][BF4]在1.7 GPa和7.3 GPa附近发生的两次相变均为无序—无序结构相变，该现象与苏磊等(Su et al，2012)报道的关于[C4mim][BF4]在0～30 GPa范围内发生的四次相变非常相似。

图4-20　高压下[C6mim][BF4]X射线衍射谱(www.daowen.com)

图4-21记录了高压拉曼实验中不同压强下样品的显微图像。图中，在0.3 GPa(初始压强)时，液态的样品呈现透明状，红宝石压标清晰可见。当压强增至3.7 GPa时，[C6mim][BF4]处于相Ⅰ态，样品依然透明，红宝石压标依然清晰可见。继续增压至8.7 GPa、12.8 GPa、15.2 GPa和20.4 GPa时，[C6mim][BF4]处于相Ⅱ态，虽然显微图像依然透明，但是透明度明显降低，视场中的红宝石压标逐渐模糊，最终无法辨别。根据整个加压过程样品显微图像的变化，我们推测相Ⅰ态与液态可能属于相似相态，而相Ⅱ态与液态可能属于不同相态。