近日，中國科學院大連化學物理研究所分子反應動力學國家重點實驗室團簇光譜與動力學研究組（1112組）江凌研究員與香港中文大學劉志鋒教授合作，在酸解離機理研究中取得新進展，相關成果發(fā)表在The Journal of Physical Chemistry Letters上。
酸解離反應是溶液相的基本反應之一，在許多化學和生物等過程中起著非常重要的作用。然而，凝聚相存在大量團簇、結(jié)構復雜，解釋“需要多少個水分子才能使酸發(fā)生解離”等基本科學問題仍然是一個嚴峻的挑戰(zhàn)。
硫酸（H2SO4）是一種活潑的二元無機強酸。在本工作中，雙方研究人員以HSO4-(H2O)n作為模型體系，利用分子動力學模擬與紅外光解離光譜相結(jié)合的方法，研究了酸解離的動力學機理。結(jié)果表明，當n=12時，HSO4-開始發(fā)生部分解離；當n=16時，HSO4-已經(jīng)完全解離，形成了水合質(zhì)子與共軛堿的離子對團簇，即(SO42-)(H3O+)(H2O)n-1；SO42-和H3O+離子對與水分子形成了更強的氫鍵，使得溶劑殼層變得更加緊湊，這解釋了紅外光解離光譜實驗發(fā)現(xiàn)的S=O伸縮振動顯著變寬現(xiàn)象。該項研究從分子水平上揭示了酸解離的深層次機理，為理解質(zhì)子轉(zhuǎn)移和離子對溶劑化動力學機理提供了新的思路。
大連化物所在酸解離機理研究中取得新進展
該研究工作得到國家自然科學基金科學中心項目、面上項目，中國科學院戰(zhàn)略性先導科技專項（B類），大連光源專項基金等資助。
