数十年化学难题获突破：中国学者揭示氯化氢溶解微观机理

数十年化学难题获突破：中国学者揭示氯化氢溶解微观机理

引用

网易

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https://www.163.com/dy/article/J70UGV3G05119734.html

近日，中国青年学者谢杋在Science发表重要研究成果，解决了困扰化学界数十年的基础科学问题：氯化氢溶解形成盐酸的微观机理。

谢杋本科毕业于华中科技大学，博士毕业于加拿大阿尔伯塔大学，目前在德国电子同步加速器研究所从事博士后研究。他的研究团队发现，五个水分子通过三个氢键的直接作用就能诱发氯化氢分子解离形成离子对。这一发现不仅解决了基础化学问题，还为化学、物理和材料科学等多个学科的发展提供了新的理论基础。

图 | 谢杋（来源：谢杋）

研究背景与意义

谢杋的研究团队采用微波光谱技术，通过实验手段观测分子团簇的聚集生长过程，以此来推导和解释物质的宏观性质的微观机理。这一研究方法对于理解分子体系的微观行为具有重要意义，能够为大气化学、天文化学、材料设计和环境保护等领域提供科学基础。

关键发现

研究团队使用超音速膨胀技术，在真空中冷却并分离了盐酸水团簇的结构。通过精密测量氯原子核自旋对分子团簇整体转动跃迁的扰动，他们确定了盐酸水团簇的结构以及氯原子核外电子云分布。这一发现解决了困扰化学界数十年的难题，为理解氯化氢溶解过程提供了新的理论依据。

研究方法与技术创新

研究团队采用超音速膨胀技术，在真空中冷却并分离了盐酸水团簇的结构。通过精密测量氯原子核自旋对分子团簇整体转动跃迁的扰动，他们确定了盐酸水团簇的结构以及氯原子核外电子云分布。这一发现解决了困扰化学界数十年的难题，为理解氯化氢溶解过程提供了新的理论依据。

未来展望

谢杋表示，这一研究方法可以应用于各种类型的酸分子或碱分子的微溶剂化过程研究。此外，他计划利用基于神经网络的特征识别技术突破微波光谱学的主要瓶颈，进一步推动该领域的发展。

这一研究成果不仅展示了中国青年学者在国际科研领域的实力，也为多个学科的发展开辟了新的研究方向。