马德拉斯印度理工学院的一个化学家团队与印度贾瓦哈拉尔·尼赫鲁高级科学研究中心的两位同事合作,发现矿物颗粒有时会在浸入带电微滴中时自发分解,从而形成纳米颗粒
在他们发表在《科学》杂志上的研究中,该小组用矿物和电喷雾设备进行了实验。普渡大学的R.Graham Cooks和Dylan T.Holden在同一期期刊上发表了一篇《透视》文章,概述了这项工作。
先前的研究表明,自然过程往往会产生纳米颗粒,自然界中存在许多类型的此类纳米颗粒。但关于它们是如何形成的,我们知之甚少。在这项新的研究中,研究小组怀疑其中一些可能是矿物浸入带电液体颗粒中的结果。为了弄清楚情况是否如此,他们设计了一个实验来复制这种自然过程
研究人员注意到,在自然界中,在云层和海浪中发现了大量带电的微滴。为了制造自己的带电微滴,他们使用了电喷雾设备
当充满水并带电时,它可以产生带电液滴的薄雾。在他们的实验中,研究小组在将水放入喷雾装置之前,向水中添加了矿物颗粒。然后,他们采集了薄雾中带电微滴和其他物质的样本。他们发现了许多纳米颗粒从微滴中自发排出到周围空气中的例子
研究人员发现,液滴形成后不久,在其表面产生了双电场,产生了一个反应性球体。当液滴中的库仑能量超过其表面张力时,液滴发生裂变;然后以微滴的形式排出矿物纳米颗粒
R. Graham Cooks et al, Breaking down microdroplet chemistry, Science (2024). DOI: 10.1126/science.adp7627
Journal information: Science
2025-06-09
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