日前，北京大學(xué)量子材料科學(xué)中心江穎課題組、徐莉梅課題組、北京大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院高毅勤課題組與中國(guó)科學(xué)院/北京大學(xué)王恩哥課題組合作，繼2014年獲得世界首張亞分子級(jí)分辨的水分子圖像后，再次取得突破，首次得到了水合鈉離子的原子級(jí)分辨圖像，并發(fā)現(xiàn)了一種水合離子輸運(yùn)的幻數(shù)效應(yīng)。該項(xiàng)研究成果于北京時(shí)間5月14日發(fā)表在國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《自然》上。
由于水是強(qiáng)極性分子，它作為溶劑能使很多鹽發(fā)生溶解，而且能與溶解的離子結(jié)合在一起形成團(tuán)簇，此過(guò)程稱為離子水合，形成的離子水合團(tuán)簇稱為離子水合物。離子水合在眾多物理、化學(xué)、生物過(guò)程中扮演著重要的角色，比如鹽的溶解、電化學(xué)反應(yīng)、生命體內(nèi)的離子轉(zhuǎn)移、大氣污染、海水淡化、腐蝕等。離子水合物的微觀結(jié)構(gòu)和動(dòng)力學(xué)一直是學(xué)術(shù)界爭(zhēng)論和研究的焦點(diǎn)。其中，如何獲得單個(gè)離子水合物并得到其穩(wěn)定圖像是兩大難題。團(tuán)隊(duì)科研人員經(jīng)過(guò)不斷的嘗試和摸索，攻克技術(shù)難關(guān)首次獲得了原子級(jí)分辨成像，并結(jié)合第一性原理計(jì)算和原子力圖像模擬，成功確定了其原子吸附構(gòu)型。
