超乎想象！溶解的盐可以在纳米级层面上重新组装

做过菜煮过饭的人都知道，一丁点的盐——主要由化合物氯化钠组成，在掉入一锅沸水，或是室温的水中时就会溶解。但是，近日内布拉斯加州（Nebraska）的一名化学家认为，这样在宏观尺度上发生的事情，不一定在纳米尺度上成立。

化学家研究小组近日进行了计算机模拟，以确定当氯化钠和它的咸味表亲氯化锂，当淹没在由两个光滑防水壁包围的纳米级水流中时，会做出什么反应。

这些模拟预测了一些非常反常的事。根据模拟结果，最初溶解在水中后，氯化钠和氯化锂的带电、随机分散的原子，将自发地重新组合成二维层。在氯化钠的情况下，该层将与它的固体、预溶解状态相同：一个正方形的结晶图案，每个钠原子被四个氯原子包围，或者反之。对于氯化锂来说，该层将包括六边形环——三个锂原子，三个氯原子，或者人字形的原子链，或者两者都是。

根据研究小组的计算，出现这种意想不到的行为，部分原因是纳米级的限制降低了带电原子（钠、锂或氯）与通常在其周围形成壳的水分子之间的相互作用强度。研究人员发现，这种水化壳通常会使钠和氯等带相反电荷的粒子，在溶解后不会重新组合，但当被限制在一个纳米级空间时就不这样。

研究人员希望这项研究预测，可以鼓励其他研究人员进行实验，以验证或挑战他们的模拟结果。研究者还认为，这些预测最终可能为设计运送带电原子以重现神经元活动的纳米流体装置提供信息。

题为Two-dimensional monolayer salt nanostructures can spontaneously aggregate rather than dissolve in dilute aqueous solutions的相关研究论文发表在《自然通讯》(Nature Communications)上。

前瞻经济学人APP资讯组

论文原文：

https://www.nature.com/articles/s41467-021-25938-0

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