子里的声:离子作为探测子皮秒级水网动态的探测器
Diedrich A Schmidt1, Ozgür Birer, Stefan Funkner
1Department of Physical Chemistry II, Ruhr-University Bochum, 44780 Bochum, Germany.
Journal of the American Chemical Society
|November 26, 2009
概括
特拉赫兹 (THz) 光谱显示,水中的盐离子不符合宇宙类或混乱类的分类. 相反,水网内的离子动运动解释了观察到的THz吸收变化,为溶解动力学提供了新的见解.
科学领域:
- 物理化学 物理化学
- 频谱学是一种光谱学.
- 解决方案化学 解决方案化学
背景情况:
- 盐在改变水的结构中的作用是有争议的,提出了诸如宇宙热态和混乱热态等分类.
- 了解离子溶解相互作用对于各种化学和生物过程至关重要.
研究的目的:
- 通过太赫兹 (THz) 光谱学研究酸盐对水结构的影响.
- 通过检查水溶液中的离子行为来解决科斯莫特罗普/考特罗普辩论.
主要方法:
- 精确的太赫兹吸收系数测量15个酸化盐溶液.
- 特拉赫兹里埃变换光谱 (30300厘米-1) 用于六种基化物.
- 使用TIP3P水模型进行分子动力学模拟.
主要成果:
- 在所有盐中观察到THz吸收与溶解物度的线性增加.
- 水网内的离子动被确定为200cm-1.1以下THz过量的主要原因.
- 一个模拟阴离子和离子的减弱波模型准确预测了光谱特征.
结论:
- 在水中的盐离子最好被描述为缺陷,而不是宇宙类或混乱类.
- 在小于皮秒的时间尺度上的离子动是理解THz溶解动态的关键.
- 太赫兹光谱学提供了一种强大的方法来研究离子对水结构的贡献.


