中新网北京3月23日电 (记者 孙自法)作为柴、米、油、盐、酱、醋、茶“开门七件事”之一,人们了解的、日常日子中常用到的食盐(氯化钠)是怎么溶解的?机制是什么?长期以来大众颇感兴趣,学界也继续重视和研讨。
记者23日从中国科学院深圳先进技能研讨院得悉,该院研讨员、深圳理工大学(筹)教授丁峰联合韩国蔚山科学技能大学新资料工程系教授申炯畯(Shin Hyung-jun)研讨团队开宣布一种“单离子操控技能”,在世界上初次成功在原子等级上调查到食盐的溶解进程,并完成在原子等级操控食盐的溶解进程。
这一提醒食盐原子等级溶解机制的突破性科研成果论文,近来在世界学术期刊《天然-通讯》(NatureCommunications)上宣布,不只在理论意义上为了解溶液中带电原子(离子)的行为供给了新的视角,还或许对电池、半导体等许多应用领域新资料开发产生重要影响。
论文一起通讯作者丁峰介绍说,盐作为日常日子中最常见的物质之一,其溶解进程看似简略,但其背面的带电离子的行为却极为杂乱。传统的研讨办法只能丈量溶液中离子的均匀特性,而无法准确调查到单个离子的行为。科学家们过往倾泻了许多尽力,但一向没能调查到食盐在水中溶解的原子进程。
为处理这一难题,中韩协作研讨团队这次在-268.8℃的极低温度下,将单个水分子沉积在仅有2到3个原子厚度的薄盐膜上,使用具有原子级分辨率的扫描隧道显微镜(STM)完成准确操控水分子移动,并调查到食盐中单个氯离子的溶解进程。
研讨团队发现,经过准确操控水分子的方位和移动,可以在钠离子和氯离子之间产生明显的相互作用差异:氯离子因为其较高的极化率,比钠离子更容易与水分子产生反响,因而导致选择性的溶解。这一发现不只提醒了离子溶解的微观机制,也为新型资料的规划供给了或许。研讨团队进一步经过体系的密度泛函核算,解说了水分子在氯化钠外表溶解钠离子和氯离子的动力学进程,获得了跟试验调查十分一起的成果。
丁峰表明,此次提示盐原子等级溶解机制研讨成果,实证理论核算与模仿关于在了解产生在资料外表的动力学进程起到关键作用,这是他长期以来提出“资料制作、理论先行”的成功实践的模范。
论文一起通讯作者申炯畯泄漏,离子是常见的带电原子,它们可以明显改动电池或半导体资料功能。经过开发的单离子操控技能,研讨团队方案进一步扩展与离子相关的各种根底技能和应用研讨。(完)