食盐是如何溶解的?中韩科研团队合作首次揭示原子级别机制
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,人们熟悉的、日常生活中常用到的食盐(氯化钠)是如何溶解的?机制是什么?长期以来公众颇感兴趣,学界也持续关注和研究。
记者23日从中国科学院深圳先进技术研究院获悉,该院研究员、深圳理工大学(筹)教授丁峰联合韩国蔚山科学技术大学新材料工程系教授沈亨俊(Shin Hyung-jun)研究团队开发出一种“单离子控制技术”,在国际上首次成功在原子级别上观察到食盐的溶解过程,并实现在原子级别控制食盐的溶解过程。
这一揭示食盐原子级别溶解机制的突破性科研成果论文,近日在国际学术期刊《自然-通讯》(Nature Communications)上发表,不仅在理论意义上为理解溶液中带电原子(离子)的行为提供了新的视角,还可能对电池、半导体等众多应用领域新材料开发产生重要影响。
论文共同通讯作者丁峰介绍说,盐作为日常生活中最常见的物质之一,其溶解过程看似简单,但其背后的带电离子的行为却极为复杂。传统的研究方法只能测量溶液中离子的平均特性,而无法精确观察到单个离子的行为。科学家们过往倾注了很多努力,但一直没能观察到食盐在水中溶解的原子过程。
为解决这一难题,中韩合作研究团队这次在-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,利用具有原子级分辨率的扫描隧道显微镜(STM)实现精确控制水分子移动,并观察到食盐中单个氯离子的溶解过程。
研究团队发现,通过精确控制水分子的位置和移动,可以在钠离子和氯离子之间产生显著的相互作用差异:氯离子由于其较高的极化率,比钠离子更容易与水分子发生反应,从而导致选择性的溶解。这一发现不仅揭示了离子溶解的微观机制,也为新型材料的设计提供了可能。研究团队进一步通过系统的密度泛函计算,解释了水分子在氯化钠表面溶解钠离子和氯离子的动力学过程,获得了跟实验观察非常一致的结果。
丁峰表示,此次提示盐原子级别溶解机制研究成果,实证理论计算与模拟对于在理解发生在材料表面的动力学过程起到关键作用,这是他长期以来提出“材料制造、理论先行”的成功实践的典范。
论文共同通讯作者沈亨俊透露,离子是常见的带电原子,它们能够显著改变电池或半导体材料性能。通过开发的单离子控制技术,研究团队计划进一步扩展与离子相关的各种基础技术和应用研究。(完)
相关推荐
黑龙江饶河再现野生东北虎足迹
四川内江市市中区发生3.2级地震 震源深度10千米
海南将迎来春节前出岛车客高峰 各港口出岛秩序总体平稳
(新春走基层)“喜迎全运会 瑞蛇贺新春”新春庙会在广州举行
羊角把、牛角、十字扣,春运涨知识→小设计大用途
岁暮冰嬉 寒尽春生 这些“速度与激情”谁看了不想玩一把?
“家门口能挣钱,好日子有盼头”(新春走基层)
国家中医药局:九成以上三级妇幼保健院设置中医类临床科室
湖南零陵腊肉飘香年味浓 供销两旺助增收
春节临近 你的家乡举办哪些活动?一起来寻找年味儿→
新春走基层丨让每一盏车灯都安然明亮 他们是“魔鬼风口”的风雪护路人
中国将386.7万家固定污染源纳入排污许可管理
- 最近发表
-
- 随机阅读
-
- “新中式”出圈背后:那些“披床单扮公主”的小女孩长大了
- 长江中下游干流全线超警
- 湖南常德一学校门口发生撞人事件 有人员受伤
- 王毅会见美国总统国家安全事务助理沙利文
- 广东公安上线内地首个5G视频报警功能
- 工信部颁发海洋盐度探测卫星空间无线电业务许可
- 甘肃临夏州积石山县发生3.4级地震 震源深度9千米
- 于和伟:演员需要“信念感” 涉猎更广才能塑造好角色
- 加拿大温哥华举行“多彩贵州风”文旅推介活动
- 2024世界储能大会福建宁德开幕
- 基层儿科“应开尽开” 重庆积极应对儿童呼吸道疾病上升趋势
- 央行优化保障性住房再贷款有关要求
- 正阳门箭楼保护修缮等获评北京市文物建筑保护优秀工程
- 解码链博丨美企高管持续看好中国市场:“中国市场具有非常重要的战略地位 ”
- 美媒:美国夏威夷大火后 当地民众对政府普遍不信任
- “连开三天家长会”?记者探访当事小学
- 印度总理莫迪将赴南非参加金砖国家峰会
- 江苏在一线堤防等重点部位前置防汛物资 投入巡堤查险32.2万人次
- 首届中国(黑龙江)国际绿色食品和全国大豆产业博览会在哈尔滨开幕
- 遇见福建:“客家女神”敬仰者齐聚明溪非遗文化节
- 热门推荐
-
- 英剧《9号秘事》迎来最终季 “灵魂主创”开启中国行
- 河北以数字经济赋能高质量发展
- (新春走基层)应对冰冻雨雪天气 武铁加开始发客车提升运力
- 吉林:七年河湖长制带来清水永续
- 云南诚邀游客旅居 2027年将培育3000个以上旅居重点村
- 第四届庐山国际爱情电影周开幕
- 高科技与文化元素交织 杭州亚运会引外媒赞叹|世界观
- 中铁上海工程局七公司领导冬日慰问北沿江高铁项目
- 银行推进股票回购增持贷款:市场反应积极,优化调整利好
- 中国·武汉金博会开幕 引金融活水助力湖北发展
- 首届车路云无人驾驶挑战赛16日在生态城开赛 58支参赛队将上演“车脑”比拼
- AI业内人士:面对进化速度快的技术 需要从多角度研究长期影响
- 第五届豫剧艺术节开幕 纪念常香玉大师诞辰100周年
- (第七届进博会)报告:中国消费者更愿意为ESG友好的产品支付额外费用
- 踏入黄金回购“迷宫”应当留神哪些“坑”
- 中方呼吁从六方面努力推动建设更加公正合理的国际秩序
- 华南理工大学新增3个本科专业
- 辽宁抽检糕点等食品 未发现不合格产品
- 广西海警出动执法舰艇1900余艘次 维护伏季休渔秩序
- 内蒙古警方打掉一“跑分”团伙 涉案流水超2000万元