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硅是一種用途廣泛的材料，廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)過程中，從催化和過濾，到色譜和納米化。然而盡管 它在實(shí)驗(yàn)室和潔凈室中隨處可見，但令人驚訝的是，在分子水平上，二氧化硅與水的表面相互作用卻鮮為人知。對許多人來說，玻璃是玻璃的，它使我們想起我們?yōu)榇皯艋虿途咚褂玫那逦?、?jiān)硬、光滑、均勻的材料。然而 在更深的層面上，我們所說的“玻璃”實(shí)際上是一種更復(fù)雜的材料，可以包含不同的化學(xué)性質(zhì)，分布廣泛。他 說有兩種不同類型的化學(xué)基團(tuán)構(gòu)成了玻璃表面，硅烷醇(SiOH)基團(tuán)通常是親水的，或者是硅(SiOHSi)基團(tuán)， 通常是防水的。我們所展示的是，你在表面上排列這兩種化學(xué)物質(zhì)的方式，會極大地影響水與表面的相互作用， 進(jìn)而影物理觀察現(xiàn)象，比如水如何在玻璃上傳播。例如在催化等某些過程中，以白色粉末形式存在的二氧化硅 (又稱二氧化硅或二氧化硅)作為一種支撐劑，催化劑附著在粉末顆粒上，而粉末顆粒又將其帶入過程中。雖然二 氧化硅不直接參與催化，但如果化學(xué)基團(tuán)主要是親水或疏水，硅顆粒的表面分子組成會影響其有效性。研究人員 發(fā)現(xiàn)，如果二氧化硅表面有親水硅醇基團(tuán)，它就會吸引水分子，實(shí)際上形成了水分子的“軟屏障”，反應(yīng)物必須 克服這些水分子以某種方式滲透到所需的過程或反應(yīng)中。UCSB化學(xué)工程教授Jacob以色列elachvili說：總是有動 態(tài)的，水分子必須交換他們的位置，所以這就是為什么它很復(fù)雜，表面力設(shè)備(SFA)測量了水里硅表面的相互作 用力。必須打破一些鍵，才能形成另一個(gè)鍵，這需要時(shí)間。不僅僅是硅烷醇類的存在會影響到二氧化硅表面的水 粘附。研究人員對表面水?dāng)U散的非線性下降感到困惑，這是由漢實(shí)驗(yàn)室的超hauser動態(tài)核極化儀測量的，因?yàn)楣?表面的化學(xué)成分由疏水性轉(zhuǎn)移到親水。