檢測固-液界面離子狀態(tài)對于揭示界面上發(fā)生的各種化學(xué)和物理過程至關(guān)重要。有鑒于此,北京大學(xué)/南開大學(xué)郭雪峰教授、南開大學(xué)賈傳成教授、Ping Duan等使用掃描隧道顯微鏡斷裂結(jié)技術(shù)(scanning tunneling microscopy break junction)檢測高電負(fù)性離子F-和OH-在固液界面上的吸附狀態(tài)。
本文要點
(1)
以氨基的活性氫原子作為探針,檢測形成的離子氫鍵,原位監(jiān)測固-液界面的離子狀態(tài)。通過噪聲功率譜密度分析(noise power spectral density analysis)和理論模擬,揭示了界面離子氫鍵影響電荷輸運性質(zhì)的機理。
(2)
發(fā)現(xiàn)電場能夠操縱固液界面上的離子態(tài)。在比較高的電場,電極附近的陰離子濃度較高,形成的氫鍵大于低電場下形成氫鍵。這項對單鍵水平界面離子態(tài)的研究為設(shè)計能量轉(zhuǎn)換和環(huán)境凈化的高性能材料提供幫助。
參考文獻
Xiao Wei, Xinyue Chang, Jie Hao, Fengyi Liu, Ping Duan*, Chuancheng Jia*, and Xuefeng Guo*, In Situ Detection of Interfacial Ions at the Single-Bond Level, J. Am. Chem. Soc. 2024
DOI: 10.1021/jacs.4c06738
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c06738