科学家发现较小水滴中的科学三维结构

2021-12-10 16:24:00吕妍琪导读水及其与其他物质的相互作用对人类生命至关重要。然而，家发结构了解液态水的现较小水结构及其氢键网络一直是一个挑战。根据以前的滴中研究，水三聚体，科学四聚体

水及其与其他物质的家发结构相互作用对人类生命至关重要。然而，现较小水了解液态水的滴中结构及其氢键网络一直是一个挑战。

根据以前的科学研究，水三聚体，家发结构四聚体和五聚体中具有循环最小能量结构的现较小水所有氧原子都存在于二维(2-D)平面中。相反，滴中水六聚体具有非环状的科学三维(3-D)结构。因此，家发结构长期以来人们一直认为六聚体是现较小水具有3-D氢键网络的最小水滴。

由于科学家的努力，这种理解现在已经改变。

由科学院大连化学物理研究所(DICP)的姜玲教授和杨学明教授领导的研究小组与清华大学的李俊教授合作，现已揭示出非循环3在较低的极限温度下，五聚体开始存在水团的D结构。

该研究于6月15日发表在科学院院刊(PNAS)上。

教授江和杨开发了一种基于可调谐真空紫外自由电子激光(VUV-FEL)的中性团簇的红外光谱方法。这种方法为研究以前无法研究的各种中性星团的振动谱创造了新的范例。

他们使用基于VUV-FEL的红外方案测量了大小选定的中性水团的红外光谱。在(H2O)5的3500-3600 cm-1区域中观察到的不同的新OH拉伸振动基本原理提供了表明非环状五聚体形成的独特光谱特征。

李教授的团队进行了量子化学研究，以了解这些簇的结构和光谱变化。提出了一个三中心二电子(3c2e)模型来描述水团簇氢键网络的键合性质。

结果表明，OH延伸区的明显光谱变化可能归因于五聚体在有限温度下出现的3-D氢键网络，这表明水团簇呈现出以五聚体而不是六聚体开始的非环状3-D结构。 ，如先前所想。

科学家的发现为氢键网络的结构多样性提供了一致的图像，这些氢键网络是凝结相中水的主要结构特征和性质的原因。