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鹽水表面分子行為新發現
一項新技術分析模擬發現﹐鹽水表面水分子行為與先前認知不同﹐可能需因此重新繪製教科書模型。
許多與氣候﹑環境過程相關的重要反應發生在水分子與空氣相互作用﹐比如海水蒸發。由於空氣和水交界面的離子分佈會影響大氣過程﹐瞭解這些反應對於減輕人為環境影響至關重要﹐但迄今為止﹐科學家對水-空氣界面微觀反應的精確理解一直存在激烈爭論。
最近﹐英國劍橋大學與德國馬克斯·普朗克聚合物研究所團隊的新論文更表明﹐大多數鹽水溶液表面的離子﹑水分子組織方式與傳統認知完全不同。該團隊透過(HD)-VSFG雷射輻射技術分析不同電解質溶液﹐開發先進電腦模型模擬不同條件交界面﹐發現帶正電離子(陽離子)和帶負電離子(陰離子)都在水/空氣界面處減少耗盡﹐簡單電解質的陽離子和陰離子會引導水分子往上下方向移動﹐顛覆教科書描述離子形成雙電層(electric double layer)﹑並使水分子僅沿一個方向定向的模型。
研究人員表示﹐簡單電解質溶液表面離子分佈與之前認知不同﹐並且離子豐富的次表面決定了界面組織方式﹕最頂部有幾層純水﹐接著是富含離子層﹐最後是大量鹽溶液。團隊正嘗試以相同方法研究固/液界面﹐希望在電池﹑能源存儲方面發現潛在應用。
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