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揭示
水合
离子的微观结构和幻数效应的研究
众所周知,盐放入水中会发生溶解,溶解的离子与水分子结合在一起形成的团簇称为水合离子或离子水合物。水合离子的微观结构和动力学一直是学术界争论的焦点。早在19世纪末,人们就意识到离子水合作用的存在并开始了系统的研究,最早的实验研究可以追溯到1900年德国著名物理化学家Walther Nernst的迁移实验(Transference experiments)。虽然经过了一百多年的努力,离子的水合壳层数、各个水合层中水分子的数目和构型、水合离子对水氢键结构的影响、决定水合离子输运性质的微观因素等诸多问题,至今仍没有定论。究其原因,关键在于缺乏原子尺度的实验表征手段,以及精准可靠的计算模拟方法。传统的谱学和衍射技术空间分辨能力较差,只能得到平均效应,无法探测局域环境的影响,实验数据的解释异常困难,甚至得出完全矛盾的结论,因此受到很大的限制。另一方面,由于水分子具有全量子化效应,且水分子与离子相互作用也非常微弱,这对理论计算也是巨大的挑战。图2 钠离子水合物的原子级分辨成像。从左至右,依次为五种离子水合物的原子结构图、扫描隧道显微镜图、原子力显微镜图和原子力成像模拟图。图像尺寸:1.5 nm ×1.5 nm。 为了突破实验上的瓶颈,研究人员基于扫描隧道显微镜发展了一套独特的离子操控技术,在氯化钠表面上可控的制备出了单个水合钠离子,水分子的数目精确可调,为高分辨成像创造了条件。在此基础上,他们利用之前发展起来的非侵扰式原子力显微镜成像技术,依靠及其微弱的高阶静电力,克服了针尖对弱键合水合离子的扰动并首次实现了原子级分辨表征,精确确定了其微观吸附构型(图2)。这也是水合离子的概念提出一百多年来,首次在实验中直接“看到”水合离子的原子级图像。 进一步,研究人员利用带电的针尖作为电极,控制单个水合离子在氯化钠表面上的定向输运,发现了一种有趣的幻数效应:包含有特定数目水分子的钠离子水合物具有异常高的扩散能力,迁移率比其他水合物要高1-2个量级,甚至远高于体相离子的迁移率(图3)。结合第一性原理计算和经典分子动力学模拟,他们发现这种幻数效应来源于离子水合物与表面晶格的对称性匹配程度,而且可以在很大一个温度范围内存在(包括室温)。此外,研究人员还发现这种幻数效应具有一定的普适性,适用于相当一部分盐离子体系。图3 钠离子水合物在NaCl表面输运的幻数效应。a,效果图:包含3个水分子的水合物具有异常强的扩散能力。 b,分子动力学模拟得到的不同离子水合物在225K-300K下1ns时间内扩散的均方位移。 水溶液中的离子输运研究长期以来都是基于连续介质模型,而忽略了离子与水相互作用以及离子水合物和界面相互作用的微观细节。该工作首次建立了离子水合物的微观结构和输运性质之间的直接关联,刷新了人们对于受限体系中离子输运的传统认识。该项研究的结果表明,可以通过改变表面晶格的对称性和周期性来控制受限环境或纳米流体中离子的输运,从而达到选择性增强或减弱某种离子输运能力的目的,这对很多相关的应用领域都具有重要的潜在意义,比如:离子电池、防腐蚀、电化学反应、海水淡化、生物离子通道等等。此外,该工作发展的实验技术也首次将水合相互作用的研究精度推向了原子层次,未来有望应用到更多更广泛的水合物体系,开辟全新的研究领域。 该工作得到了Nature三个不同领域审稿人的一致好评和欣赏(Overall, I enjoyed reading this manuscript),认为该工作“会马上引起理论和应用表面科学领域的广泛兴趣”(The results presented in this manuscript are of immediate interest to the communities dealing with theoretical and applied surface science),“为在纳米尺度控制表面上的水合离子输运提供了新的途径并可以拓展到其他水合体系”(This result may open a venue for controlling diffusion transport on nano-engineered crystal surfaces and it may be also extended to other hydration systems)。
北京大学
2021-04-11
富硝
天然
肉制品配料及
天然
肉制品生产技术
天然肉制品是一种不添加任何合成添加剂或无机成分的肉制品。本项技术利 用芹菜叶经微生物转化,生产出了富含亚硝酸盐和黄酮类物质的天然配料,可应 用于肉制品生产,具有护色、防腐和消除自由基的作用。 该天然配料生产时,利用生产净菜时的下脚料(芹菜叶)为原料,是一项环保型新技术。
江南大学
2021-04-11
气
源
产品详细介绍 功率:0.55(KW)可调 流量:40~70(立方米每小时) 压力:0.4~14(Kpa) 噪音:52~58(dB) 输出:双路 可带轨数:2 适用:物理、高教 多批出口,备有进口电机系列 为2000和2002年世行贷款、28所重点院校项目,两次中标产品。 配套仪器:气垫导轨、数字计时器
涿州市长城教学仪器厂
2021-08-23
天然
香料-调味小帮手
产品详细介绍
南宁市成青草工艺品有限公司
2021-08-23
天然
植物提取物
包含金银花、菊花、罗汉果等提取物(粉)或浓缩汁,用于植物类饮料、 固体饮料、风味食品配料、香料配料等。
河源市吉龙翔生物科技有限公司
2021-11-02
高纯
气
相法氧化钛
产品特点 高纯气相二氧化钛通过等离子体气相燃烧法制备,纯度高、粒径小、分布均匀,比表面积大、表面干净,无残余杂质,松装密度低,易于分散,小颗粒的气相氧化钛有很好的光催化效果,能分解在空气中的有害气体和部分无机化合物,空气净化、杀菌、除臭、防霉。纳米二氧化钛有**、自洁净性。 产品参数 产品名称 型号 平均粒度(nm) 纯度(%) 比表面积(m2/g) 松装密度(g/cm3) 晶型 颜色 气相二氧化钛 ZH-Ti-10NR 10 >99.9 80+-20 0.05 锐钛 白色 气相二氧化钛 ZH-Ti-20NR 20 >99.9 60+-20 0.06 锐钛 白色 气相二氧化钛 ZH-Ti-20NJ 20 >99.99 50+-20 0.06 金红石 白色 气相二氧化钛 ZH-Ti-50NJ 50 >99.99 30+-10 0.09 金红石 白色 气相二氧化钛 ZH-Ti25 20 >99.9 50+-20 0.06 混合晶型 白色 加工定制 为客户提供定制颗粒大小和表面改性处理 产品应用 1、高纯气相二氧化钛有强的光催化和优异透明性,作为一种新型材料已应用于涂料、室内空气净化等产品中; 2、锐钛型纳米气相二氧化钛具有好的光催化效果,广泛应用于光触媒及空气净化产品; 3、锐钛型纳米气相二氧化钛因比表面积大,在光催化,太阳能电池,环境净化,催化剂载体,锂电池以及气体传感器等方面广泛应用,可应用于各种**领域产品,锂电池材料。 4、纳米气相二氧化钛应用于塑料、橡胶和功能纤维、涂料、电池产品,它能提高产品的抗粉化能力、耐候性和产品的强度,同时保持产品的颜色光泽,延长产品的使用期; 5、纳米气相二氧化钛应用于油墨、涂料、纺织,能很好的提高其粘附力、抗老化、耐擦洗性能。 产品表征 包装储存 本品为充惰气塑料袋包装,密封保存于干燥、阴凉的环境中,不宜暴露空气中,防受潮发生氧化团聚,影响分散性能和使用效果;包装数量可以根据客户要求提供,分装。 技术咨询与索样 联系人:王经理(Mr.Wang) 电话:18133608898 微信:18133608898 QQ:3355407318 邮箱:sales@hfzhnano.com
安徽中航纳米技术发展有限公司
2025-11-28
高纯
气
相法纳米氧化铝
产品特点 高纯气相法纳米氧化铝ZH-Alum通过等离子体气相燃烧法制备,反应迅速、产量大、纯度高、原晶粒径小、分布均匀,比表面积大、表面干净,无残余杂质,松装密度低,易于形成单分散,粉体表面带电荷,气相法制备可以替代进口产品。 产品参数 产品名称 型号 平均粒度(nm) 纯度(%) 比表面积(m2/g) 松装密度(g/cm3) 晶型 磁性异物 颜色 气相法氧化铝 ZH-Alum80 20 >99.9 80+-15 0.03 混合相 <200ppb 白色 气相法氧化铝 ZH-Alum100 15 >99.9 100+-15 0.04 混合相 <200ppb 白色 气相法氧化铝 ZH-Alum150 10 >99.9 150+-20 0.05 γ相 <200ppb 白色 气相法氧化铝 ZH-Alum220 5 >99.9 220+-20 0.05 γ相 <200ppb 白色 加工定制 为客户提供定制颗粒大小和表面改性处理 产品应用 1、高纯气相法纳米氧化铝应用于锂电池隔膜材料,提高耐高温性和安全性;也用于锂电池阳极,提高导电性和可逆放电电容;用于负极包覆,提高耐温和安全性;用作锂电池电极涂层,可以起到隔热,绝缘的作用,提高安全性能; 2、高纯气相法纳米氧化铝掺杂铝到钴酸锂中,可形成固溶体,稳定晶格,提高倍率性能和循环性能; 3、用高纯纳米氧化铝对钴酸锂进行包覆,可以提高热稳定性,提高循环性能和耐过充能力,氧的生成和LiPF6的分解,可避免LiCo02与电解液直接接触,减少电化学比容量损失,从而提高LiCoO2的电化学比容量; 4、纳米氧化铝中铝离子的掺杂,可以提高电池的电压,提高电池使用的安全性; 5、高纯气相法纳米氧化铝应用于改性进尖晶石锰酸锂材料,生产出的电池可逆容量大; 6、石油化工:催化剂、催化剂载体及汽车尾气净化材料; 7、抛光材料:亚微米/纳米级研磨材料、单晶硅片的研磨、精密抛光材料。 包装储存 本品为塑料袋内包装,外面为纸箱包装,密封保存于干燥、阴凉的环境中,不宜暴露空气中,防受潮发生团聚,影响分散性能和使用效果;包装数量可以根据客户要求提供,分装。 招商代理 气相法纳米氧化铝ZH-Alum100替代国外进口产品、面向全国各大代理商和经销商招商,欢迎大家来厂考察交流。 技术咨询与索样 联系人:王经理(Mr.Wang) 电 话:18133608898 微信:18133608898 QQ:3355407318 邮箱:sales@hfzhnano.com
安徽中航纳米技术发展有限公司
2025-11-28
人工
气
道
本实用新型公开了一种人工气道,特别是一种应用于医疗卫生领域的人工气道。本实用新型提供一种可以简化对人工气道封闭气囊压力进行监测,并能实时对封闭气囊的压力进行自动安全调节,同时防止误操作,使其可以安全且稳定维持在理想压力值的人工气道,包括导管、主接头、封闭气囊和充气管,所述主接头设置在导管的端部;所述充气管一端与封闭气囊相通,另一端与压力指示气囊相通,还包括压力安全阀。当临床医务人员在充气接头处注射气体,随着注射气体的增加压力指示气囊压力,封闭气囊以及压力接口处的压力也随之增加,一旦封闭气囊和外侧压力指示气囊压力过高超过压力安全阀安全值,压力安全阀打开漏气释放压力。
四川大学
2016-10-26
.
气
瓶柜
产品详细介绍供应各类单瓶组,双瓶组,三瓶组,多瓶组防腐钢瓶柜,可增设远程红外线报警器,可非标制作, 全钢结构,采用st12材料,表面经环氧树脂喷塑防腐防腐处理,材料厚度为1.5mm,双层抗爆结构,四点式固定门片结构,,带锁把手,活动翻板方便存放气瓶,配置气瓶固定架,方便钢瓶移动放稳,加设气体管路及减压系统.
上海正申实验室设备有限公司
2021-08-23
贮
气
装置
产品详细介绍贮气装置
宁波舜盈机电科技有限公司
2021-08-23
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