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通过 Penning 电离电子光谱追踪 NaCl 岩盐分子中的微水化

化学物理 2025-10-28 v1 原子与分子团簇

摘要

使用高分辨率 Penning 电离电子光谱(PIES)研究了岩盐(NaCl)分子的微水化。尽管模型计算预测 NaCl 分子完全浸没在滴液中,但 NaCl 的 PIES 却高度分辨,与其他分子 species 形成鲜明对比。通过共掺入控制数量的 n=5n=5--10 个水分子,可高效淬灭 NaCl Penning 电离信号,当 n30n\gtrsim 30 时信号完全抑制。伴随的密度泛函理论(DFT)和力场计算揭示了从接触离子对结构向溶剂分离离子对结构的转变发生在 n=12n=12--15 之间。然而,需 n17n\approx 17 个水分子才能在 Cl^- 负离子周围形成完整的溶剂化壳,而需 n34n\approx 34 个水分子才能完全水化 Na+^+ 阳离子,从而完整水化整个 NaCl 分子,这解释了实验发现的现象。

关键词

引用

@article{arxiv.2510.22000,
  title  = {Tracking Microhydration of the NaCl Rocksalt Molecule in Helium Nanodroplets by Penning Ionization Electron Spectroscopy},
  author = {Ltaief Ben Ltaief and Keshav Sishodia and Robert Richter and Martí Pi and Manuel Barranco and Jussi Eloranta and Sivarama Krishnan and Florent Calvo and Marcel Mudrich},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2510.22000},
  year   = {2025}
}