世界上最纯净的一滴水!那么是如何创造出来的呢?

时间:2019-08-04 来源: 历史

  如果洁净度接近神圣的程度,那么这就是一个神圣的小滴。维也纳科技大学的研究人员于2018年8月23日宣布,他们创造了世界上最干净,最纯净的水滴。这种超纯水可以帮助解释当二氧化钛(TiO2)表面与空气和水接触时,它被一层神秘分子覆盖。该研究的合着者,维也纳科技大学化学家Ulrike Diebold说:“我们在世界各地有四个实验室来研究这个问题并完成了四个实验室。不同的解释。

在阳光下

当TiO2的表面暴露于紫外光时,它们以“噬选”其表面上的任何有机化合物的方式反应。这使这些表面具有许多有用的特性;例如,即使在潮湿的浴室中,带有二氧化钛涂层的镜子也可以阻挡水蒸气。但如果你把它们放在黑暗的房间里太久,这些神秘的污垢就会形成。对这种现象的大多数解释涉及与周围水蒸气的某种化学反应。但Diebold及其同事在表面涂上了超细水滴,结果表明只是水不会导致薄膜外观。

但。创造这种超洁净水滴是一项挑战。水很容易被微量杂质污染,不存在完全纯净的水。为了尽可能接近完美,团队必须设计一种特殊装置,将水推向极限。其中一个房间被吸尘,手指悬挂在天花板上,冷却到零下220华氏度(零下140摄氏度)。然后研究人员将一个薄的纯净水蒸气样品从相邻的腔室释放到真空中,这样水就会在指尖形成一个冰柱。然后研究人员让冰柱加热并融化,将它们滴到下面的一片TiO2上,然后迅速蒸发到超低压室中。

左边是超纯冰柱,右边是一滴水。图片:TUWien

研究人员在8月23日发表了一项关于《科学》的研究表明,二氧化钛没有出现水中可疑分子膜的迹象,关键是水和二氧化钛之前没有暴露在空气中。随后用显微镜和分光镜扫描TiO 2显示该膜根本不是由水或与水相关的化合物组成。相反,乙酸(使醋变酸)和甲酸(类似化合物)出现在表面上。这两种物质都是植物生长?母辈罚掌兄挥猩倭课镏蚀嬖? - 但显然有足够的这种物质漂浮在周围以污染自洁表面。

博科 - 科普科普|文:RafiLetzter,/LiveScience |参考期刊文章:《science》,DOI:10.1126/science.aat6752

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如果清洁度接近神圣,那么这是一个神圣的液滴。维也纳科技大学的研究人员于2018年8月23日宣布,他们创造了世界上最干净,最纯净的水滴。这种超纯水可以帮助解释当二氧化钛(TiO2)表面与空气和水接触时,它被一层神秘分子覆盖。该研究的合着者,维也纳科技大学化学家Ulrike Diebold说:“我们在世界各地有四个实验室来研究这个问题并完成了四个实验室。不同的解释。

在阳光下

当TiO2的表面暴露于紫外光时,它们以“噬选”其表面上的任何有机化合物的方式反应。这使这些表面具有许多有用的特性;例如,即使在潮湿的浴室中,带有二氧化钛涂层的镜子也可以阻挡水蒸气。但如果你把它们放在黑暗的房间里太久,这些神秘的污垢就会形成。对这种现象的大多数解释涉及与周围水蒸气的某种化学反应。但Diebold及其同事在表面涂上了超细水滴,结果表明只是水不会导致薄膜外观。

但。创造这种超洁净水滴是一项挑战。水很容易被微量杂质污染,不存在完全纯净的水。为了尽可能接近完美,团队必须设计一种特殊装置,将水推向极限。其中一个房间被吸尘,手指悬挂在天花板上,冷却到零下220华氏度(零下140摄氏度)。然后研究人员将一个薄的纯净水蒸气样品从相邻的腔室释放到真空中,这样水就会在指尖形成一个冰柱。然后研究人员让冰柱加热并融化,将它们滴到下面的一片TiO2上,然后迅速蒸发到超低压室中。

左边是超纯冰柱,右边是一滴水。图片:TUWien

研究人员在8月23日发表了一项关于《科学》的研究表明,二氧化钛没有出现水中可疑分子膜的迹象,关键是水和二氧化钛之前没有暴露在空气中。随后用显微镜和分光镜扫描TiO 2显示该膜根本不是由水或与水相关的化合物组成。相反,乙酸(使醋变酸)和甲酸(类似化合物)出现在表面上。这两种物质都是植物生长的副产品,空气中只有少量物质存在 - 但显然有足够的这种物质漂浮在周围以污染自洁表面。

博科 - 科普科普|文:RafiLetzter,/LiveScience |参考期刊文章:《science》,DOI:10.1126/science.aat6752

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