作者:RIKEN 信用:Pixabay/CC0公共域 使用一种先进的技术，来自RIKEN集群先锋研究的科学家已经证明，由光驱动的化学反应在空气-水界面——我们通常称之为水面——比在大部分水中发生的速度快一万倍，即使当光具有相等的能量时
这一发现有助于我们理解发生在水面上的许多重要的化学和生物过程
水是自然界中最重要的液体，研究表明界面实际上有一些特殊之处
由于不为人所知的原因，当分子部分溶解在水中时，一些化学反应似乎很容易发生，但当它们完全溶解时，就不容易发生了
阻碍理解的一个问题是化学反应实际上是如何在界面上进行的还没有被很好地理解
为了研究这一点，RIKEN小组使用了一种叫做超快相敏界面选择振动光谱学的先进技术
虽然有点拗口，但从本质上来说，这意味着你可以获得一部高速电影，里面是一个界面上发生化学反应时产生的中间分子
在这种情况下，“高速”意味着大约一百飞秒，或者不到万亿分之一秒
使用这种方法，他们分析了苯酚的光电离，这是一种在大量水中已经被很好地研究过的反应，使用了相当于紫外光的高速脉冲
实验表明，同样的反应发生在界面上，但由于那里的条件不同，反应发生的速度大约快一万倍
根据发表在《自然化学》杂志上的这项研究的作者之一Satoshi Nihonyanagi的说法，“发现苯酚的反应速度如此惊人是令人兴奋的，但是此外，我们直接实时观察水面化学反应的方法也可以应用于其他反应，并且可以帮助我们更好地理解在这种特殊环境下反应是如何进行的
" 据该研究小组的负责人塔黑·塔哈拉说，“对于催化化学来说，大量水和水面之间的碱性有机分子(如苯酚)的反应速率存在10000倍的差异，这一事实也非常重要，催化化学是一个旨在促进和控制化学反应的研究领域
此外，自然界中的水是以海水的形式存在的，海水有气泡和浮质，因此有很大的表面积
我们的工作可以帮助我们理解分子是如何吸附在水面上的，从而导致对全球环境产生巨大影响的化学反应
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