《Sci Rep》/《JPCB》发表我校“水的结构/作用势”研究新成果

湘大小编

继英国《化学科学》和美国《物理化学快报》之后，《自然》出版集团的《科学报告》和美国化学学会的《物理化学B》最近分别发表我校关于“水结构”和“氢键局域势”研究新成果。
水是均相还是混相结构以及氢键的局域势是否对称，是水研究中最关键也是最棘手的两大难题。我校“配位键科学与工程”团队用一个解析表达式统一了在各种条件下观测的水分子体积、间距、排序构型、和水的密度。若知其一，便知其余。进一步证明了他们提出的强关联强涨落的四面体结构均匀体相和超固态表层模型以及近邻氧原子间的库仑排斥对水的反常物性的主导作用。通过建立并求解氢键耦合双振子运动方程，将测量的密度和拉曼振动频率做为输入参量，他们得到了以氢键分段的键长-键能为输出参量的谱图，从而进一步证明了它们的氢键非对称超短程局域势模型。
团队在近两年内完成了“氢键局域非对称势、水的结构、及其在受压、受冷、和受限条件下的反常物性”机理的研究。研究结果为氢键超短程作用的库伦调制及其在生物力学和药物化学中的应用奠定了基础。