盐水表面水分子组织方式不同此前认识

英国和德国科学家在近日出版的《自然·化学》杂志上发表论文指出，盐水表面水分子的组织方式与此前认为的不同。 最新研究不仅颠覆了教科书上的相关内容，也有望催生更好的大气化学模型和其他应用。

许多与气候和环境过程有关的重要反应都发生在水分子与空气接触的地方，离子在空气和水界面的分布也会影响大气过程，但科学家迄今未对这些重要界面的微观反应达成一致意见。

剑桥大学和马克斯·普朗克研究所的科学家曾着手分析了在空气和盐水的交界处，水分子如何受离子分布的影响。 此前科学家借助振动和频生成（VSFG） 技术直接测量了这些关键界面处的分子振动。 但该技术无法测量信号是正还是负，单独使用实验数据也可能给出模棱两可的结果。

在最新研究中， 团队利用更复杂的外差探测（HD）-VSFG 技术，以及先进的计算机模型，研究不同的盐水溶液。 结果表明，带正电的阳离子和带负电的阴离子，都会在水/空气界面耗尽。 简单电解质的阳离子和阴离子会使水分子向上和向下。 但此前的教科书认为，离子会形成带电的双层，使水分子仅朝一个方向。

研究表明，大多数盐水溶液表面的离子和水分子的组织方式，与传统观点迥然不同，有望催生更好的大气化学模型和其他应用。 研究团队正将相同方法应用于固体/液体界面，未来将在电池和储能方面找到潜在应用。

（刘霞科技日报 2024-01-17）

催化组合将二氧化碳转为碳纳米纤维，有助抵消强效温室气体排放

美国能源部布鲁克海文国家实验室和哥伦比亚大学研究人员联合开发了一种耦合电化学和热化学反应的新策略， 可将强效温室气体二氧化碳（CO2）转化为碳纳米纤维。 这些材料具有广泛的独特性能和许多潜在的长期用途。 研究人员在《自然·催化》杂志上描述，新方法可在相对较低的温度和环境压力下进行，成功地将碳锁定在固体形态的物质中，以抵消碳排放甚至实现负碳排放。

研究人员表示， 将碳纳米纤维放入水泥中，可使碳在混凝土中锁定至少50年。 该过程同时还会产生氢气。

新工作的特别之处在于，试图将CO2转化为具有附加值且坚实的固体碳材料。 这种固体碳材料含有尺寸为十亿分之一米的碳纳米管和纳米纤维，具有许多吸引人的特性，包括强度、导热性和导电性。但是，从CO2中提取碳并使其组成精细的结构并不是一件简单的事情。