單原子離子和水分子之間的相互作用是理解復雜多原子離子的水合和離子過程的基礎。最簡單且完善的離子相關反應之一是鹽在水中的溶解,這是一個需要增加熵的吸熱過程。迄今為止,科學家們已經做出了廣泛的努力;然而,大多數單離子水平的研究僅限于理論方法。
在這里,蔚山科學技術院Hyung-Joon Shin,Feng Ding通過在氯化鈉膜的欠配位位點操縱單個水分子來演示鹽溶解過程。
文章要點
1)以受控方式操縱分子使研究人員能夠了解離子-水相互作用以及 NaCl 界面處水分子的動力學,這些相互作用負責陰離子的選擇性溶解。
2)水偶極子使 NaCl 離子晶體中的陰離子極化,導致強烈的陰離子-水相互作用并削弱離子鍵。
研究結果提供了對單離子化學的一個簡單但重要的基本步驟的見解,這可能在離子相關的科學和技術中有用。
參考文獻
Han, H., Park, Y., Kim, Y. et al. Controlled dissolution of a single ion from a salt interface. Nat Commun 15, 2401 (2024).
https://doi.org/10.1038/s41467-024-46704-y