金属氧化物和水是世界上最常见的两种物质，但它们相遇时发生的化学反应直到现在还不完全清楚。
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A.多机构研究团队从威斯康星大学麦迪逊分校、林德大学和奥胡斯大学都进行了研究，这项研究最近发表在自然通讯杂志，以便更好地了解水和金属氧化物如何相互作用。
威斯康星大学麦迪逊分校的化学和生物工程教授Manas Mavrikakis评论说，由于金属氧化物被用作大多数催化反应的载体，因此从这项研究得出的结论将影响包括水作为产物、反应物或杂质的所有反应。
非氧化物金属具有很高的均匀性，因此它们与水的相互作用很容易理解。然而，金属氧化物更令人费解，因为其结构中的一个随机氧原子经常丢失，导致“氧缺陷”。
当水对这些缺陷中的任何一个进行反冲洗时，会形成两个相邻的hydroxys。羟基是一种稳定的化合物，由一个氢原子和一个氧原子组成。
研究小组研究了羟基对周围水分子的影响，以及它们与水分子与原始金属氧化物表面接触的区别。奥胡斯研究人员使用扫描隧道显微镜（STM）收集了反应数据。
然后将量子力学分析应用于STM数据，以便通过单独定义每个原子来解码化学结构。马弗里卡基斯正计划进一步研究这些不同结构与其他分子的反应，并利用这项研究改善催化作用。
从该项目中获得了两种截然不同的水-金属氧化物反应：在光滑表面上形成无定形水分子网络，在羟基化表面上形成更结构化的水分子域。
“我们必须进行的计算的规模和性质可能直到四五年前才可行，而且扫描隧道显微镜的空间和时间分辨率也不存在……因此，允许这一新信息诞生的方法的进步。”
Manos Mavrikakis，威斯康星大学麦迪逊分校化学与生物工程教授
这项研究由基础能源科学办公室、美国能源部和空军科学研究办公室资助。欧洲杯线上买球