Международная группа ученых совершила прорыв в понимании фундаментальных химических процессов, происходящих при взаимодействии ионов воды. Исследование, опубликованное в журнале Nature Chemistry, показало, что нейтрализация изолированных ионов гидрония (H3O⁺) и гидроксида (OH⁻) происходит через механизм переноса электрона, а не протона, как считалось ранее для жидкой воды.
Команда исследователей под руководством профессора Даниэля Штрассера из Института химии Еврейского университета в Иерусалиме в сотрудничестве с доктором Ричардом Томасом и профессором Хеннингом Шмидтом из Стокгольмского университета провела эксперименты на установке DESIREE в Стокгольмском университете. Учёные использовали дейтерированные ионы воды и применили передовой метод трехмерной визуализации нейтральных продуктов реакции.
Исследователи смогли зафиксировать нейтральные продукты отдельных реакций нейтрализации с помощью детектора, чувствительного к времени и положению частиц. Анализ совпадающих продуктов реакции позволил выявить два различных механизма переноса электрона.
Первый механизм включает перенос электрона на расстоянии около 4 ангстрем, что приводит к образованию гидроксильного радикала (OH), молекулы воды (H2O) и атома водорода (H). Второй механизм происходит на большем расстоянии — около 9 ангстрем, и результатом является образование двух гидроксильных радикалов и молекулярного водорода (H₂).
Это открытие имеет огромное значение для различных областей науки. Гидроксильные радикалы играют ключевую роль в атмосферной химии, влияют на качество воздуха и климатические процессы. Они также участвуют в важных биохимических процессах в организме человека. Полученные результаты помогают объяснить высокие концентрации гидроксильных радикалов и перекиси водорода (H₂O₂) на поверхности микрокапель воды.
Новое понимание неадиабатической динамики в химических реакциях может оказать влияние на исследования в области планетарной химии и химии межзвездной среды. Профессор Штрассер отметил: «Наше исследование открывает новые горизонты в понимании фундаментальных химических процессов, которые происходят повсюду — от атмосферы Земли до космического пространства».
Результаты работы также могут найти применение в разработке новых методов контроля загрязнения окружающей среды и в медицинских приложениях. Профессор Шмидт, директор установки DESIREE, подчеркнул: «Использование передовых экспериментальных методов позволило нам увидеть то, что ранее было скрыто от глаз исследователей».
Данное исследование демонстрирует важность международного сотрудничества в решении фундаментальных научных задач и открывает новые перспективы для понимания химических процессов, лежащих в основе многих природных явлений.
Изображение носит иллюстративный характер
Команда исследователей под руководством профессора Даниэля Штрассера из Института химии Еврейского университета в Иерусалиме в сотрудничестве с доктором Ричардом Томасом и профессором Хеннингом Шмидтом из Стокгольмского университета провела эксперименты на установке DESIREE в Стокгольмском университете. Учёные использовали дейтерированные ионы воды и применили передовой метод трехмерной визуализации нейтральных продуктов реакции.
Исследователи смогли зафиксировать нейтральные продукты отдельных реакций нейтрализации с помощью детектора, чувствительного к времени и положению частиц. Анализ совпадающих продуктов реакции позволил выявить два различных механизма переноса электрона.
Первый механизм включает перенос электрона на расстоянии около 4 ангстрем, что приводит к образованию гидроксильного радикала (OH), молекулы воды (H2O) и атома водорода (H). Второй механизм происходит на большем расстоянии — около 9 ангстрем, и результатом является образование двух гидроксильных радикалов и молекулярного водорода (H₂).
Это открытие имеет огромное значение для различных областей науки. Гидроксильные радикалы играют ключевую роль в атмосферной химии, влияют на качество воздуха и климатические процессы. Они также участвуют в важных биохимических процессах в организме человека. Полученные результаты помогают объяснить высокие концентрации гидроксильных радикалов и перекиси водорода (H₂O₂) на поверхности микрокапель воды.
Новое понимание неадиабатической динамики в химических реакциях может оказать влияние на исследования в области планетарной химии и химии межзвездной среды. Профессор Штрассер отметил: «Наше исследование открывает новые горизонты в понимании фундаментальных химических процессов, которые происходят повсюду — от атмосферы Земли до космического пространства».
Результаты работы также могут найти применение в разработке новых методов контроля загрязнения окружающей среды и в медицинских приложениях. Профессор Шмидт, директор установки DESIREE, подчеркнул: «Использование передовых экспериментальных методов позволило нам увидеть то, что ранее было скрыто от глаз исследователей».
Данное исследование демонстрирует важность международного сотрудничества в решении фундаментальных научных задач и открывает новые перспективы для понимания химических процессов, лежащих в основе многих природных явлений.
