中國(guó)科(kē)學報(bào)4月(yuè)11日(rì)訊：近(jìn)日(rì)，深圳理(lǐ)工(gōng)大(dà)學（籌）材能(néng)學院教授、中國(πguó)科(kē)學院深圳先進技(jì)術(shù)研究院丁峰團隊聯合韓國(guó)蔚山(shān)φ科(kē)學技(jì)術(shù)大(dà)學新材料工(gōng)程系教授Shin Hyung-jun研究團隊開(kāi)發了(le)一(yī)種“單離(lí)子(zǐ)控制(zhì)技(jì)術(shù)”，研究團隊成功在原子(zǐ)級别上(shàng)觀察到(dào)食鹽溶解過程，并實現(xiàn)了(le)在原子(zǐ)級别控制(zhì)氯化(huà)鈉的(de)溶解過程。相(xi¥àng)關研究成果發表在《自(zì)然—通(tōng)訊》上(shàng)。

鹽，作(zuò)為(wèi)最常見(jiàn)的(de)物(wù)質之一(yī)，其溶解過程背後，帶電(diàn)離(lí)子(z ǐ)的(de)行(xíng)為(wèi)卻極為(wèi)複雜(zá)。傳統研究方法隻能(néng)測量溶液中離(↓lí)子(zǐ)的(de)平均特性，而無法精确觀察到(dào)單個(gè)離(lí)子(zǐ)的(de)行(xíng)為(wèi)。為(wèi)了(le)解決這(zhè)一(yī)難題，研究團隊在零£下(xià)268.8攝氏度下(xià)，将單個(gè)水(shuǐ)分(fēn)子(zǐ)沉積在僅有(yǒu)2到(dào)3個(gè)原子♥(zǐ)厚度的(de)薄鹽膜上(shàng)，利用(yòng)具有(yǒu)原子(zǐ)級分(fēn)辨率的(de)掃描隧道(dào)顯微(wēi)鏡精确控制£(zhì)水(shuǐ)分(fēn)子(zǐ)移動，觀察到(dào)了(le)食鹽中單個(gè)氯離(lí)子(zǐ)的(de)溶解過程。

丁峰介紹，理(lǐ)論計(jì)算(suàn)與模拟對(duì)于理(lǐ)解發生(shēng)在材料表面的(de)動力學過程起到(dào)了(le)關鍵作(zuò)用(yòng)。通(tōng)→過精确控制(zhì)水(shuǐ)分(fēn)子(zǐ)的(de)位置和(hé)移動，可(kě)以在鈉離(lí)子(αzǐ)和(hé)氯離(lí)子(zǐ)之間(jiān)産生(shēng)顯著的(de)相(xiàng)互作(zuò)用(yòng)差異。氯離(lí)子(zǐ)由于其較高(gāo)的€(de)極化(huà)率，比鈉離(lí)子(zǐ)更容易與水(shuǐ)分(fēn)子(zǐ)發生(shēng)反應，從(cóng)而導緻選擇性溶解。這(zhè)一(yī)發現(xiàn)不(b₽ù)僅揭示了(le)離(lí)子(zǐ)溶解的(de)微(wēi)觀機(jī)制(zhì)，也(yě‍)為(wèi)新型材料設計(jì)提供了(le)可(kě)能(néng)。

據悉，這(zhè)一(yī)突破性發現(xiàn)不(bù)僅在理(lǐ)論意義上(shàng)為(wèi)理(lǐ)解溶液中帶電(diàn)原子(zǐ)的(d&e)行(xíng)為(wèi)提供了(le)新的(de)視(shì)角，還(hái)可(kě)能(néng)對(duì)₩電(diàn)池、半導體(tǐ)等衆多(duō)應用(yòng)領域新材料開(kāi)發産生(shēng)重要(yào)影(yǐng)響。×（來(lái)源：中國(guó)科(kē)學報(bào) 刁雯蕙）

相(xiàng)關論文(wén)信息：https://doi.org/10.1038/s41467-024-46704-y

食鹽溶于水(shuǐ)的(de)圖像以及在原子(zǐ)層面上(shàng)發生(shēng)的(de )單個(gè)離(lí)子(zǐ)溶解過程 科(kē)研團隊供圖