Ömsesidig neutralisering av hydronium och hydroxid
Med hjälp av den unika DESIREE-anläggningen har forskare vid Stockholms universitet och Hebrew University of Jerusalem för första gången direkt kunnat visualisera de neutrala produkterna från den ömsesidiga neutraliseringen av hydronium och hydroxid, och rapporterar tre olika produktkanaler: två kanaler hänfördes till en dominerande elektronöverföringsmekanism, och en mindre kanal associerades med protonöverföring. Kollisionsexperimentet med två strålar är ett viktigt steg mot att förstå kvantdynamiken i denna grundläggande reaktion. Resultaten publiceras i tidskriften Science. En grupp forskare under ledning av professor Daniel Strasser vid Hebrew University i Israel gick samman med en grupp under ledning av doktor Richard Thomas vid Fysiska institutionen vid Stockholms universitet för att undersöka denna reaktion med hjälp av DESIREE-anläggningen.
— Det är spännande att direkt kunna observera konkurrensen mellan elektron- och protonöverföringsmekanismerna i denna reaktion, säger Daniel Strasser. Den rapporterade mekanismupplösta interna produktexciteringen, liksom beroendet av kollisionsenergi och initial jontemperatur, utgör ett riktmärke för modellering av laddningsöverföringsmekanismer i olika miljöer som innehåller "vattenjoner".
— Det är fantastiskt att vi kan ta oss an en av den fysikaliska kemins svåraste utmaningar med hjälp av en bottom-up-strategi", säger Richard Thomas. "Vi ser fram emot att långsamt öka komplexiteten i experimentet genom att lägga till en vattenmolekyl i taget och studera effekten av detta, eftersom elektronöverföringen vid någon tidpunkt måste minska så att protonöverföringskanalen dominerar helt, och vi skulle vilja ta reda på när det är.
— DESIREE-anläggningen motiverades till stor del av möjligheten att studera ömsesidig neutralisering för molekylära joner, och detta är en milstolpe för anläggningen som öppnar ett antal möjligheter för framtida studier av DESIREE-användare, säger professor Henning Schmidt, chef för DESIREE-anläggningen och medförfattare till artikeln
Kontakt med forskarna:
Daniel Strasser, strasser@huji.ac.il.
Richard D. Thomas, rdt@fysik.su.se.
DESIREE-anläggningen: Henning T. Schmidt, schmidt@fysik.su.se, Richard D. Thomas, rdt@fysik.su.se.
Mer läsning i Science: Alon Bogot et al., The mutual neutralization of hydronium and hydroxide. Science383,285-289(2024).DOI:10.1126/science.adk1950
Mer information
The mutual neutralization of hydronium and hydroxide, Science383,285-289(2024).DOI:10.1126/science.adk1950
Senast uppdaterad: 22 januari 2024
Sidansvarig: Fysikum