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青海鹽湖所在溶液結構的X射線及中子散射研究中取得進展
2020-08-26 | 编辑:文献情报与编辑部 | 【  】【打印】【關閉

  液態水結構具有高度的複雜性和多樣性。液態水結構已成爲世界著名難題。2005年《Science》公布了面向今後25年的125個科學難題,第21個問題便是水結構是什麽(What is the Structure of Water?)。自然界中96%的水都以各種鹽溶液的形式存在。相對于純水結構,溶液結構除了本體(Bulk water)水結構外,還包括溶劑合離子結構及離子締合結構等。因此溶液結構遠比純水結構複雜。溶液結構往往會遺傳到它的後代晶體中,決定著析出晶體的純度、大小和形貌,並進一步影響産品的純度和粒度等。母液結構的一些發現往往直接導致一些重大高技術發明。目前國內關于溶液結構研究大多基于計算機模擬,直接的實驗測量研究報道不多。 

  乐彩网周永全副研究员团队在溶液結構的实验研究方面,搭建了可实现平板样品池反射和圆柱几何透射的国内首套溶液结构X射線散射研究平台,開發了溶液結構X射線散射數據解析軟件包(XNSA)。在溶液結構計算化學方面,研究團隊搭建了溶液化學專用高性能計算集群,將量子化學從頭算(ab initio)、從頭算分子動力學(AIMD)及經典分子動力學(MD)與實驗研究聯用,做到了相互補充、相互驗證。在大科學裝置應用方面,研究團隊率先在國內同步輻射光源和散裂中子源上開展了液態結構的研究工作。近年來,團隊采用X射線、中子散射結合計算化學的方法研究了以硼酸鹽溶液爲代表的複雜多組分、低散射能力溶液樣品的結構信息,取得了一些重要進展,現已累計發表SCI期刊論文50余篇。研究團隊在溶液結構實驗方法和數據解析手段做到了和世界頂級專家團隊同步,並在數據解析軟件開發、計算模擬與實驗結果相結合等一些領域做到了反超和引領。 

  最近,周永全副研究員團隊在《鹽湖研究》撰文“X射線及中子散射在溶液結構研究中的應用介紹了利用X射線和中子散射研究溶液結構的實驗(平板樣品池反射法及圓柱幾何透射法)及數據解析方法(基于德拜散射模型的理論模型計算和逆向Monte Carlo)。回顧了近些年研究團隊利用X射線及中子散射在純水結構、硼酸鹽水溶液結構及溶液中二氫鍵等研究中的應用。簡述了X射線及中子散射在溶液結構中存在的問題及並對溶液結構研究發展方向提出了展望。詳情請見《鹽湖研究》2020年第3——鹽湖化工專刊研究亮點1-17頁。 

   

  溶液結構的X射線及中子散射研究 

 

 

 

 

 

 

 

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