纳米孔的超大作用

麦凯维工程学院的研究人员发现，微小孔隙内的条件可能对化学产生重大影响。

　　

   

   

图:在实验室中，研究团队发现阴离子更喜欢在纳米孔中运输，导致纳米孔内的pH值低于整体溶液。溶液的盐度越高，差异越大——酸性高达100倍。    

在许多天然和工程材料的微小孔隙中隐藏着一个完整的水宇宙。华盛顿大学圣路易斯分校麦凯维工程学院的研究表明，当这些材料浸泡在液体中时，被称为纳米孔的微小孔隙内部的化学性质可能与整体溶液中的化学性质截然不同。

事实上，在高盐度的溶液中，纳米孔内部的pH值可能比整体溶液的酸性高100倍。

对纳米孔的更好理解会对各种工程过程产生重要的影响。想想，例如，利用膜工艺生产清洁水;能源系统脱碳技术，包括碳捕获和封存;氢气的生产和储存;和电池。

能源、环境和化学工程教授Young-Shin Jun和机械工程与材料科学系的Lilyan & E. Lisle Hughes教授Srikanth Singamaneni想要了解纳米孔中的pH值(测量液体的酸性或碱性)与它们浸泡在其中的液体溶液的pH值有何不同。

“pH值是水化学的一个‘主变量’，”Jun说。“在实际测量时，人们实际上测量的是本体溶液的pH值，而不是材料纳米孔内部的pH值。

“如果它们不同，那就很重要了，因为关于这个微小空间的信息将改变系统中的整个预测。”