音叉做探针：从原子尺度看清水合离子真容
“水是世界上最常见、也是非常复杂的物质。最近，我们在尝试人工控制结冰，在国际上首次从原子层次上观察到冰是如何形成的，发现在二维极限下冰的结构与石墨烯很相似……”前不久，在第二届世界顶尖科学家青年论坛上，北京大学物理学院量子材料科学中心教授江颖描绘的水世界吸粉无数。话音刚落，参会的多位诺奖得主纷纷上前交流，水之于人类，还有哪些未解之谜？图片来源于网络 从原子尺度“窥视”水的结构以及水合离子的结构，捕捉水分子与离子如何“相爱相杀”，曾困扰人类百余年。近5年来，江颖团队相继获得世界首张亚分子级分辨的水分子图像、世界首张水合钠离子的原子级分辨图像，并发现了水合离子是如何运动的。这对于改良锂离子电池、提高海水淡化效率、治理雾霾等，都能起到一定的促进作用。 从一池盐水中抓取到单个水合离子 生命离不开水，但水之于生命就像一个隐形的朋友，它时刻相伴左右，我们却始终看不清它的容颜。 水的低调、深沉，源于它神秘的“内涵”。北京大学物理学......阅读全文
音叉做探针：从原子尺度看清水合离子真容
“水是世界上最常见、也是非常复杂的物质。最近，我们在尝试人工控制结冰，在国际上首次从原子层次上观察到冰是如何形成的，发现在二维极限下冰的结构与石墨烯很相似……”前不久，在第二届世界顶尖科学家青年论坛上，北京大学物理学院量子材料科学中心教授江颖描绘的水世界吸粉无数。话音刚落，参会的多位诺奖得主纷纷
我国首获水合钠离子原子级分辨图像－在原子层次看“盐水”
为包含3个水分子的钠离子水合物，其具有异常高的扩散能力。北大量子材料科学中心供图 近日，北京大学物理学院量子材料科学中心江颖课题组、徐莉梅课题组、北京大学化学与分子工程学院高毅勤课题组与中国科学院/北京大学王恩哥课题组合作，继2014年获得世界首张亚分子级分辨的水分子图像后，再次取得突破，首次得到
什么是水合氢离子？
水合氢离子指的是氢离子被水分子吸引生成的物质，通常用H3O+表示。所以水的电离可以用以下方程式表示2H2O=H3O++OH-。水合氢离子是最简单的氧鎓（钅羊）（Oxonium）。 氢原子在失去电子后，剩余由1个质子构成的核，即氢离子，氢离子是“裸露”的质子，半径很小，易被水分子吸引生成水合氢离子。
固态水合氢离子盐
很多强酸都可能形成相对稳定的水合氢离子盐晶体。这些盐有时被称为酸的一水合物。通常，任何具有109或更高的电离常数的酸都可以形成水合氢离子盐。而电离常数小于109的酸一般不能形成稳定的H3O+盐。例如，盐酸的电离常数为107，在室温下与水的混合物是液态的。而高氯酸的电离常数为1010，如果液体无水高氯
水合氢离子的定义
水合氢离子指的是氢离子被水分子吸引生成的物质，通常用H3O+表示。所以水的电离可以用以下方程式表示2H2O=H3O++OH-。水合氢离子是最简单的氧鎓（钅羊）（Oxonium）。氢原子在失去电子后，剩余由1个质子构成的核，即氢离子，氢离子是“裸露”的质子，半径很小，易被水分子吸引生成水合氢离子。
水合离子的形成过程
水分子作为配体通过配位键与其它质点相结合，而且配位水分子的数目也是由配位键所决定的。对于水合阳离子的形成过程即是：由于水分子是极性分子，存在正负偶极，则溶解后的阳离子和水分子间通过静电引力相互吸引，阳离子吸引水分子的负端，使水分子以配位键配位在阳离子周围形成水合阳离子，如H3O+、[Fe(H2O)6
水合氢离子的结构
水合质子的结构问题一直是分析界的一大难题，质子在水中的状态，并不是一般认为是H3O+的结构或者H5O2+的结构，X射线衍射结果表明，存在的氢键并不是传统意义上的O——H···O，而是O···H···O，后者拥有更短的O···O间距和更低的势垒，使得质子可以轻易的在两侧势井中移动，中间势垒低，加上质子
我国科学家首次获取水合钠离子原子级分辨图像
日前，北京大学量子材料科学中心江颖课题组、徐莉梅课题组、北京大学化学与分子工程学院高毅勤课题组与中国科学院/北京大学王恩哥课题组合作，继2014年获得世界首张亚分子级分辨的水分子图像后，再次取得突破，首次得到了水合钠离子的原子级分辨图像，并发现了一种水合离子输运的幻数效应。该项研究成果于北京时间
“看见”原子极限－中国科学家首次揭示水合离子的微观结构
北京大学和中国科学院的一支联合研究团队日前利用自主研发的高精度显微镜，首次获得水合离子的原子级图像，并发现其输运的“幻数效应”，未来在离子电池、海水淡化以及生命科学相关领域等将有重要应用前景。该成果于北京时间5月14日由国际顶级学术期刊《自然》在线发表。 水是人类熟悉但并不真正了解的一种物质。
北大教授江颖：他靠这手“绝活”死磕世界难题！
一粒盐掉进水里，会发生什么？ 还是一名小学生的江颖，就好奇地想要知道，盐为什么在水里消失不见了。上了初中他才明白，在水的作用下，盐会溶解成一个个盐离子，这些盐离子又会跟水分子结合成为水合离子，但水合离子实在太小了，肉眼根本看不到。这是困扰全世界科学家上百年的难题。 可在20多年后，作为北京大
水合离子的基本信息
在电解质溶液里，离子跟水分子结合生成的带电微粒，叫水合离子。例如[Fe(H2O)6]2+，[Mg(H2O)6]2+等。在水溶液里的离子大都以水合离子形式存在。有些离子与水结合得比较牢固，而且结合的水分子有一定的数目，以络离子的形式存在，例如[Cu(H2O)4]2+，[Al(H2O)6]3+等。有些离
水合金属离子的定义
水合金属离子又称水合离子，是水溶液中的金属离子与水分子络合生成的络离子。
中国科学家国际首获水合离子原子级分辨率图像
北京大学物理学院量子材料科学中心教授江颖就水合离子最新研究成果接受媒体采访。 记者从中国科学院获悉，中国多个科研团队合作，继2014年获得世界首幅亚分子级分辨率的水分子图像后，水科学领域近日再获重大突破，在国际上首次得到水合离子的原子级分辨率图像，并在此基础上发现一种水合离子输运的幻数效应。中国科
北大《Nature》科学家首次看到水合钠离子的原子级“真面目”
在日常生活中，舀一勺盐，倒进一杯水里搅一搅，得到一杯盐水，这是再平常不过的事了。但就是这件小事，却难倒了无数大科学家。人们已经知道，水能溶解很多东西，并与其形成团簇，但这种离子水合物的微观结构和动力学一直是学术界争论的焦点。直到5月14日出版的英国《自然》杂志刊发了一篇北京大学江颖、徐莉梅、高毅
多核水合离子的基本信息
在多核水合离子中存在桥键结构。（1）双核水合离子结构已证明Na2CO3·10H2O晶体中存在[NA2(OH2)10]2+离子，水分子近似地以八面体配位在Na+离子周围，其中两个水分子为两个Na+所共有，如图6： 图6离子结构（2）多核水合离子结构在LiAlO4·3H2O晶体中存在柱形离子，每个Li+
水合金属离子的结构特点
金属离子均带有大小不同的正电荷；水分子是极性分子，其氧原子一端带有负电性，与金属离子配位，成为配位体，如[Al(H2O)]3+、[Cr(H2O)6]3+。离子半径大、电荷低的金属生成的水合离子比较稳定；相反，离子半径小、电荷高的水合离子易发生水解作用。在水环境中，所有的金属阳离子都是以水合金属离子存
单核水合离子的基本信息
水合质子H。F。Halliwell与S。C。Nyburg于1963年推算出质子的水合焙为1091KJ/mol。可见溶液中不存在裸露的H+，而是以水合质子[H(H2O)n]+形式存在，式中n=1、2、3。。。。。。。根据分子轨道理论计算，离子H3O+呈平面三角形。因此，H9O4+离子中的四个氧在同一平
精准制造：从微纳米迈向原子尺度
“空天海地的网络建设，信息世界感知力、通信力以及智算力的建设，迫切需要高端、新型的硅基芯片。然而‘自上而下’的光刻技术制造方式已经接近物理极限。”在日前举行的香山科学会议上，中国科学院院士许宁生说，全球精准制造的竞争已从微纳米尺度迈向原子尺度，未来硅基芯片的发展水平将取决于大规模原子制造技术水平
电场调控原子尺度超润滑取得进展
摩擦是机械系统中普遍存在的现象，也是导致能量耗散、设备寿命缩短和运行效率下降的主要原因之一。如何实现摩擦的主动控制，一直是摩擦学与材料科学领域的核心挑战。近日，中国科学院兰州化学物理研究所在原子尺度摩擦控制领域取得进展。团队通过自主搭建的高通量计算平台LICP-FPHTC-Platform，研究了8
我国科学家在离子水合和输运领域取得重要进展
在国家自然科学基金项目（项目编号：11634001, 21725302, 11525520, 21573006, 11290162/A040106）等资助下，北京大学量子材料科学中心江颖课题组、徐莉梅课题组、北京大学化学与分子工程学院高毅勤课题组与北京大学/中国科学院王恩哥课题组合作，首次得到水
显微新技术可在原子尺度上测磁性
美国能源部橡树岭国家实验室研究人员与瑞典乌普萨拉大学的同行合作，开发出一种新型电子显微技术，可在原子尺度上检测材料的磁性。研究人员称，这一技术或可为制造体积更小的磁性硬盘驱动器提供新思路。 在电子显微技术领域，光学镜头造成的像差是一个让人头疼的问题，像差的扭曲效果会使图像模糊，不利于观测。因
“水合离子的原子结构和幻数效应”入2018中国科学十大进展
2019年2月27日上午，2018年度中国科学十大进展发布，相关领域的专家逐项解读了入选本年度十大进展的成果。国家重点研发计划“量子调控与量子信息”重点专项支持的“揭示水合离子的原子结构和幻数效应”入选2018年度中国科学十大进展。该成果由北京大学江颖、王恩哥等合作完成。该工作首次澄清了界面上离
看！这就是盐水
在日常生活中，舀一勺盐，倒进一杯水里搅一搅，得到一杯盐水，这是再平常不过的事了。但就是这件小事，却难倒了无数大科学家。 人们已经知道，水能溶解很多东西，并与其形成团簇，但这种离子水合物的微观结构和动力学一直是学术界争论的焦点。直到5月14日出版的英国《自然》杂志刊发了一篇北京大学江颖、徐莉梅、
新疆理化所在原子尺度揭示固液相变机制
中国科学院新疆理化技术研究所环境科学与技术研究室的科研人员在固液可逆相变原子机制研究中取得进展。相关成果以In situ study on atomic mechanism of melting and freezing of single bismuth nanoparticles 为题发表在
石墨烯将光“压缩”在单原子尺度内
据最近发表在《科学》杂志上的一篇研究报告称，西班牙巴塞罗那光子科学研究所（ICFO）研究人员创造了利用石墨烯限制光的最新纪录。他们将光“压缩”在单个原子大小的空间内，这一成果有助于研发超小型光开关、探测器和传感器。 光可以作为计算机芯片不同部分之间超快速通信的通道，也可以用于超灵敏传感器或片上
盐和水的科学魔法秀
水分子使氯化钠溶解形成离子水合物。江颖供图 盐和水，这是人们最熟悉的两种物质了。但在科学家的眼中，它们就不那么平凡了——在微观世界中，盐和水的结合有个科学名字：离子水合物。由于水是强极性分子，它作为溶剂能使很多盐发生溶解，而且能与溶解的离子结合在一起形成团簇，此过程称为离子水合，形成的离子水合团簇
音叉物位计的简介
音叉物位计是一种新型的物位开关，也常被称为音叉式物位计或者音叉式物位控制器，它是利用音叉振动的原理设计制作的。音叉物位计是在音叉物位开关的感应棒底座，透过压电晶片驱动音叉棒，并且由另外一压电晶片接受振动讯号，使振动讯号得以循环，并且使感应棒产生共振。当物料与感应棒接触时，振动讯号逐渐变小，直到停
音叉物位计的概述
音叉物位计是一种广泛应用于工业环境的物位开关，常被称为音叉式物位开关或者音叉式物位控制器，包含音叉液位开关、音叉料位开关等物位测量仪表。它是利用音叉振动的原理设计的，采用压电器件实现音叉棒的振动驱动与检测。不接触物料时，音叉在谐振频率下产生自由振动，当音叉与被测物料接触时，音叉的振动振幅明显减小
科研人员在原子尺度揭示海洋环境中氯离子诱发铜钝化膜破裂关键机制
铜凭借优异的导热导电性，在工业与海洋工程领域得到广泛应用。通常，铜表面在碱性环境中可形成以氧化亚铜为主的钝化保护膜，来有效抑制腐蚀。然而，在富含氯离子的海洋环境中，该保护膜极易破坏脱落，继而导致材料失效。此前，有研究提出应力诱导断裂、局部溶解变薄、孔洞诱导坍塌等多种失效机制，但学界对氯离子如何在原子
纳米温度计可揭秘原子尺度热散逸
据物理学家组织网近日报道，一个由美国密歇根大学等单位研究人员组成的国际小组开发出一种纳米级的“温度计”，能从原子尺度测量热散逸，并首次建立了一种框架，来解释纳米级系统的热散逸现象。这一成果为开发体积更小、功能更强的电子设备扫除了一项重要技术障碍。相关论文发表在《自然》杂志上。