【博科園-科學科普(關注“博科園”看更多)】矽是一種用途廣泛的材料,廣泛應用于各種工業過程中,從催化和過濾,到色譜和納米化。然而盡管它在實驗室和潔淨室中随處可見,但令人驚訝的是,在分子水平上,二氧化矽與水的表面相互作用卻鮮為人知。加州大學聖芭芭拉分校化學教授、最近在《美國國家科學院院刊》(Proceedings of The National Academy of Sciences)上發表的一篇論文的作者Songi Han說:水與表面相互作用的方式影響着許多過程,在許多情況下,科學家和工程師直覺地發現,矽和水的潛在交互作用和設計設備、實驗和過程是基于經驗證據的。但是對矽表面化學拓撲結構如何改變表面水結構的機理理解可能會導緻這些過程的基本原理設計。
圖片版權:University of California - Santa Barbara
對許多人來說,玻璃是玻璃的,它使我們想起我們為窗戶或餐具所使用的清晰、堅硬、光滑、均勻的材料。然而,在更深的層面上,我們所說的“玻璃”實際上是一種更複雜的材料,可以包含不同的化學性質,分布廣泛。PNAS論文的首席作者研究生研究員亞曆克斯·施拉德(Alex Schrader)說:玻璃是一種我們都很熟悉的材料,但許多人可能不知道的是,它是我們所說的化學異質性表面。他說有兩種不同類型的化學基團構成了玻璃表面,矽烷醇(SiOH)基團通常是親水的,或者是矽氧烷(SiOHSi)基團,通常是防水的。我們所展示的是,你在表面上排列這兩種化學物質的方式,會極大地影響水與表面的相互作用,進而影響物理觀察現象,比如水如何在玻璃上傳播。例如在催化等某些過程中,以白色粉末形式存在的二氧化矽(又稱二氧化矽或二氧化矽)作為一種支撐劑,催化劑附着在粉末顆粒上,而粉末顆粒又将其帶入過程中。
知識:科學無國界,博科園-科學科普
參考:美國國家科學院院刊
内容:經“博科園”判定符合今主流科學
來自:加州大學聖塔芭芭拉分校
編譯:光量子
審校:博科園
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