单层冰在疏水金属表面的合成
材料科学
2026-02-02 v1 化学物理
计算物理
摘要
理解水-金属相互作用是横跨催化、电化学和大气科学等多个学科的核心问题。单层冰相在疏水性强的表面上已 well established,其中强的水-基片相互作用稳定有序的氢键网络。相比之下,其在疏水金属表面的形成被认为是热力学上不利的,水通常排列成无定形薄膜、三维晶体或交织双层冰。本文展示了如何通过低能电子辅助生长方法在疏水 Au(111) 表面合成单层冰相。结合低能电子衍射、角分辨光子能谱和 X射线光子能谱等实验表征,并辅以第一性原理计算,我们证明该单层冰相由完整的水分子组成。这一方法为在惰性基片上稳定有序的二维冰提供了可推广的策略,并为水在疏水界面与低能电子之间的相互作用提供了新视角。
引用
@article{arxiv.2601.22460,
title = {Synthesis of Monolayer Ice on a Hydrophobic Metal Surface},
author = {Qiaoxiao Zhao and Meiling Xu and Dong Li and Zhicheng Gao and Yudian Zhou and Wenbo Liu and Jingyan Chen and Peng Cheng and Sheng Meng and Kehui Wu and Yanchao Wang and Lan Chen and Baojie Feng},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.22460},
year = {2026}
}