经历了200年后一个关键的物理化学之谜可能已然被解开

发布时间：2022-10-11 09:56 所属栏目：16 来源：互联网

导读：几个世纪以来，质子在电场中如何在水中准确运动的问题，一直令科学家们着迷。现在，在对这一现象的最后一次重大洞察200多年后，科学家们有了一些清晰的认识。 1806年，西奥多格罗萨斯（Theodor Grotthuss）提出了一个假说，这个假说后来被称为质子跳跃的格罗

　　几个世纪以来，质子在电场中如何在水中准确运动的问题，一直令科学家们着迷。现在，在对这一现象的最后一次重大洞察200多年后，科学家们有了一些清晰的认识。

　　1806年，西奥多·格罗萨斯（Theodor Grotthuss）提出了一个假说，这个假说后来被称为“质子跳跃”的格罗萨斯机制，是关于电荷如何在水溶液中流动的。

　　虽然，格罗萨斯的假设在当时是非常超前的（在质子，甚至是水的实际结构被知道之前），但现代的研究人员早就知道，它并没有在分子水平上提供对发生的事情的完整理解。

　　关于这个话题的最新发现，可能已经通过解开水合质子的电子结构揭开了谜团，而水合质子的电子结构长期以来一直难以捉摸。

　　研究结果表明，质子在水中以三个水分子组成的“火车”的形式移动，火车前进时在前面建了“轨道”，火车经过时就会被拉起。

　　这个循环可以无限期地在水中运输质子。该研究的作者说，虽然这个想法以前就有人提出过，但新的研究赋予了一种不同的分子结构，更适合格罗萨斯提出的解决方案。

　　化学家胡德·派恩斯说：“理解这种机制是纯粹的科学，它推动了我们知识的边界，改变了我们对自然界最重要的质量和电荷传输机制之一的基本理解。”

　　这一发现影响了许多其他化学过程，包括光合作用、细胞呼吸和氢燃料电池的能量传输。

　　值得注意的不仅是解决方案，还有研究人员如何能够得到它 —— 在一个漫长而曲折的过程中，从开始到结束，测试和验证理论预测和实验结果，反之亦然。

（编辑：ASP站长网）

经历了200年后 一个关键的物理化学之谜可能已然被解开

经历了200年后一个关键的物理化学之谜可能已然被解开