带电水界面处键合界面层的动量分辨和频振动光谱
软凝聚态物质
2023-01-02 v1 化学物理
光学
摘要
水邻近基底（包括空气）的界面特异性氢键（H-键）网络直接控制许多带电水界面的能量转移与化学反应路径。然而，由于离子扩散层的存在，此类键合水层结构的实验表征仍具挑战。我们现开发一种具有可变光子动量的和频（SF）光谱方案，作为一种全光学方法，用于提取键合水层与扩散层的振动光谱，从而获取界面的微观结构与带电信息。将该法应用于带电表面活性剂-水界面，揭示了一种隐藏的弱供体氢键水物种，表明完全溶剂化的表面活性剂头基具有不对称的溶剂化壳结构。另一应用于两性离子磷脂酰胆碱（PC）单分子层-水界面时，我们发现与 PC 头基缔合的高度极化键合水层结构，同时实验证明扩散层贡献可忽略。我们的全光学方法不仅提供了对电化学与生物界面的原位微观探针，也为推动这些研究朝向高空间与时间分辨率提供了新机遇。
引用
@article{arxiv.2212.14249,
title = {Momentum-Resolved Sum-Frequency Vibrational Spectroscopy of Bonded Interface Layer at Charged Water Interfaces},
author = {Yao Hsiao and Ting-Han Chou and Animesh Patra and Yu-Chieh Wen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2212.14249},
year = {2023}
}