水破坏了规则:新研究揭开了其超批评秘密

超临界水是一种神秘的状态,水像液体和气体一样,长期以来一直困扰着科学家。德国的研究人员使用Terahertz光谱和强大的模拟最终揭穿了一个关键理论 - 在该状态下,水分子形成了氢键簇。该团队建立一个专门的高压电池,表明超临界水的行为与[...]

来源:SciTech日报
科学家们发现,超临界水并不像人们曾经认为的那样形成分子簇。利用先进的光谱学和模拟,他们表明这些键是转瞬即逝的,更像是气体而不是液体,重塑了我们对这种奇异状态的看法。 (艺术家的概念。)图片来源:SciTechDaily.com

超临界水是一种神秘的状态,水的行为既像液体又像气体,长期以来一直困扰着科学家。

德国研究人员使用太赫兹光谱和强大的模拟最终揭穿了一个关键理论——水分子在这种状态下形成氢键簇。研究小组构建了一个专门的高压电池,证明超临界水的行为很像气体,缺乏液态水中的持久氢键。模拟证实分子之间的相互作用是短暂且无序的。

太赫兹

揭示超临界水

德国波鸿鲁尔大学的研究人员对超临界水的结构有了新的认识,超临界水是一种独特的状态,水的行为既像液体又像气体。这种状态仅在极端条件下才会发生:温度高于 374°C,压力高于 221 bar。

一项长期存在的理论表明,在这种状态下,水分子形成通过氢键结合在一起的簇。然而,波鸿团队现在通过太赫兹光​​谱和分子动力学模拟的结合证明了这一想法。他们的研究结果发表于 2025 年 3 月 14 日的《科学进展》杂志上。

科学进步

为什么超临界水很重要

超临界水存在于自然界中,例如被称为“黑烟囱”的深海热液喷口周围,那里存在极高的压力和热量。了解其分子结构可以帮助科学家更好地解释这些环境中发生的化学反应。

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DOI:10.1126/sciadv.adp8614 谷歌 发现 新闻