化学通报

作者：周永全,山口敏男,池田一贵,房春晖,吉田亨次,张文倩,朱发岩,刘红艳,王广国

单位：中国科学院青海盐湖研究所 西宁 810008,青海省盐湖资源化学重点实验室 西宁 810008,中国科学院青海盐湖研究所 西宁 810008,青海省盐湖资源化学重点实验室 西宁 810008,中国科学院青海盐湖研究所 西宁 810008,青海省盐湖资源化学重点实验室 西宁 810008,中国科学院青海盐湖研究所 西宁 810008,青海省盐湖资源化学重点实验室 西宁 810008,中国科学院青海盐湖研究所 西宁 810008,青海省盐湖资源化学重点实验室 西宁 810008,中国科学院青海盐湖研究所 西宁 810008,青海省盐湖资源化学重点实验室 西宁 810008

关键词：水结构,中子散射,X射线散射,径向分布函数,经验势结构参数精修,

基金：国家自然科学基金项目（201973106）、中国科学院青年创新促进会项目（2017467）和青海省自然基金应用基础项目（2019-ZJ-7001）资助

采用中子散射和X射线散射研究了液态水在298～373 K温度范围内的结构，通过偏径向分布函数（PDF）、配位数分布（CN）、角分布（ADF）及空间密度分布（SDF）等讨论了温度对液态水结构的影响。整体来看，液态水具有“不规则四面体”氢键网络的短程有序结构，该有序度可延续到第三水合层。液态水分子的第一水合层中，围绕中心水分子约有4.8个水分子，然而其中仅有约3.3个水分子与中心水分子通过氢键相键合，约1/3进入到第一水合层的水分子并未与中心水分子直接键合，也正是这些间隙水分子的存在加剧了液态水结构的复杂性。温度对液态水的有序度存在一定的影响，在298～373 K的有限温度变化范围内，温度对液态水中氢键的键长、键角分布及第一水合层SDF的影响不大。从298K升温到373K，O（W）-O（W）距离仅增加0.03，氢键数目也仅有微小减少，温度对第二和第三水合层的影响则要显著很多。

来源：2020年第5期

《化学通报》期刊编辑部

查看化学通报杂志2020年第5期