離子在空氣/水界面的分布在許多自然過(guò)程中起著決定性的作用。一些研究報(bào)告稱(chēng)，較大的離子往往具有表面活性，這意味著離子位于水表面的頂部，從而感應(yīng)出決定界面水結(jié)構(gòu)的電場(chǎng)。
英國(guó)劍橋大學(xué)Yair Litman和德國(guó)馬克斯·普朗克高分子研究所Mischa Bonn等通過(guò)將表面特定的外差探測(cè)振動(dòng)和頻產(chǎn)生與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輔助的從頭分子動(dòng)力學(xué)模擬相結(jié)合來(lái)挑戰(zhàn)這一觀點(diǎn)。
本文要點(diǎn)：
（1）
作者的結(jié)果表明，典型電解質(zhì)溶液中的離子實(shí)際上位于地下區(qū)域，導(dǎo)致這些界面分層為兩個(gè)不同的水層。最外層表面是貧離子的，次表層是富離子的。這種表面分層是解釋最外層空氣/水界面離子誘導(dǎo)水重組的關(guān)鍵因素。
（2）
這種描述對(duì)大多數(shù)典型電解質(zhì)溶液的界面結(jié)構(gòu)提供了更準(zhǔn)確的理解，強(qiáng)調(diào)了離子表面傾向的傳統(tǒng)分類(lèi)“表面富集”或“表面耗盡”只是更廣泛行為范圍內(nèi)的兩種限制情況。
參考文獻(xiàn):
Litman, Y., Chiang, KY., Seki, T. et al. Surface stratification determines the interfacial water structure of simple electrolyte solutions. Nat. Chem. (2024).
DOI: 10.1038/s41557-023-01416-6
https://doi.org/10.1038/s41557-023-01416-6
