新方法揭示溶剂化壳的隐秘世界

弗里茨哈伯研究所、索邦大学和乌普萨拉大学的科学家取得了一项发现，该发现有助于提高我们对溶液中离子行为的理解。他们的论文题为“通过共振分子间库仑衰变探测溶剂化壳”，已发表在《自然通讯》杂志上。

当物质溶解在液体中时，会形成一层溶剂化壳，即一层包围溶解颗粒的溶剂分子。构成这些溶剂化壳的溶剂分子可以获得与其他自由溶剂分子截然不同的性质。

然而，由于这些溶剂化壳的性质复杂，而且很难专门针对构成溶剂化壳的溶剂分子而不是许多其他溶剂分子，因此研究这些溶剂化壳一直是一项挑战。

研究团队开发了一种新方法，利用一种称为共振分子间库仑衰变 (ICD) 的过程来探测这些难以捉摸的溶剂化壳。他们的方法包括用 X 射线激发分子，并观察它们在衰变过程中如何与邻居相互作用。通过这样做，科学家可以深入了解溶剂化壳的性质。

研究表明，特定的 ICD 过程是离子对形成的有力指标。研究人员还能够测量第一溶剂化壳层中水分子的电子结合能。这是一项重大成就，因为这些测量以前是无法实现的。

了解溶剂化壳层对于化学、生物、材料科学、大气科学和电化学等众多科学领域都至关重要。这种新方法为科学家提供了更详细地研究这些壳层的强大工具，这对于这些广泛的科学和工程领域具有重要意义。