鹽水表面水分子組織方式不同此前認識
科技日報北京1月16日電 （記者劉霞）英國和德國科學家在15日出版的《自然·化學》雜志上發(fā)表論文指出，鹽水表面水分子的組織方式與此前認為的不同。最新研究不僅顛覆了教科書上的相關(guān)內(nèi)容，也有望催生更好的大氣化學模型和其他應用。
氯化鈉溶液液體與空氣界面的圖示。
圖片來源：亞爾·利特曼
許多與氣候和環(huán)境過程有關(guān)的重要反應都發(fā)生在水分子與空氣接觸的地方，離子在空氣和水界面的分布也會影響大氣過程，但科學家迄今未對這些重要界面的微觀反應達成一致意見。
劍橋大學和馬克斯·普朗克研究所的科學家曾著手分析了在空氣和鹽水的交界處，水分子如何受離子分布的影響。此前科學家借助振動和頻生成（VSFG）技術(shù)直接測量了這些關(guān)鍵界面處的分子振動。但該技術(shù)無法測量信號是正還是負，單獨使用實驗數(shù)據(jù)也可能給出模棱兩可的結(jié)果。
在最新研究中，團隊利用更復雜的外差探測（HD）-VSFG技術(shù)，以及先進的計算機模型，研究不同的鹽水溶液。結(jié)果表明，帶正電的陽離子和帶負電的陰離子，都會在水/空氣界面耗盡。簡單電解質(zhì)的陽離子和陰離子會使水分子向上和向下。但此前的教科書認為，離子會形成帶電的雙層，使水分子僅朝一個方向。
研究表明，大多數(shù)鹽水溶液表面的離子和水分子的組織方式，與傳統(tǒng)觀點迥然不同，有望催生更好的大氣化學模型和其他應用。研究團隊正將相同方法應用于固體/液體界面，未來將在電池和儲能方面找到潛在應用。
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