Ученые узнали, как молекулы растворителя влияют на свет

схожие новости

Молекулы, поглощающие свет, способны преобразовывать фотоны в электричество или топливо, перемещая электроны от одного атома к другому. Во многих случаях молекулы окружены растворителем (водой), и недавнее исследование показало, что растворитель играет важную роль в переносе электронов.

В новом исследовании, о котором можно прочесть на сайте Национальной ускорительной лаборатории SLAC, ученые впервые зафиксировали быстрое передвижение молекул растворителя, влияющее на перенос электронов под действием света в молекулярном комплексе. Это должно помочь исследователям узнать, как контролировать поток энергии в молекулах.

— В химии давно стоит задача понять на микроскопическом уровне решающую роль растворителей в химических реакциях, — говорит Элиза Биасин, научный сотрудник Стэнфордского института PULSE, — До недавнего времени у нас не было инструментов, которые были бы настолько чувствительны к движению атомов в максимально быстрых временных масштабах.

Исследовательская группа под руководством Муниры Халил, профессора химии Вашингтонского университета, с сотрудниками из SLAC и Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории Министерства энергетики США (PNNL) преодолела это препятствие, используя комбинацию рентгеновских методов и моделирования. Они опубликовали свои результаты в Nature Chemistry.

Команда сосредоточилась на молекулярном комплексе, содержащем два атома металла, которые способны обмениваться электронами между собой. Сначала они растворили комплекс в воде, где образовались прочные водородные связи с окружающими молекулами воды. Потом ученые запустили процесс переноса электронов между атомами металла с помощью оптического лазерного импульса. Затем они рассеивали рентгеновские импульсы от источника когерентного света (LCLS).

Ультракороткие рентгеновские импульсы длительностью всего в миллионные доли секунды улавливают синхронизированные движения молекул воды, связанных с этим комплексом. Когда электрон переносится от одного атома металла к другому, водородные связи ослабляются, и молекулы растворителя удаляются от комплекса. Когда электрон переместился к первому атому металла, молекулы растворителя вернулись в исходное положение.

«Это первый раз, когда мы смогли экспериментально зафиксировать определенное движение растворителя, которое находится в таком совпадении с тем, что происходит внутри молекулярного комплекса», – говорит Халил.

В дальнейшем исследователи надеются провести эксперименты с другими растворителями, чтобы увидеть то, как они повлияют на перенос электронов.

Читать еще

Комментарий

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Пожалуйста, введите ваш комментарий!
пожалуйста, введите ваше имя здесь

Популярные новости

Сезон ураганов 2020 в Северной Атлантике побил все рекорды

Одной из самых примечательных характеристик сезона ураганов в Северной Атлантике 2020 года был чрезвычайно высокий уровень активности. В этом сезоне возникло 30 штормов (штормы...

Третья отечественная вакцина поступит в регионы России

Массовое производство антивируса «КовиВак» в форме суспензии для внутримышечных инъекций началось в Федеральном научном центре исследований и разработки иммунобиологических препаратов имени М. П. Чумакова. Данная...

Открыт феномен квантового замедления времени

По сообщению статьи, опубликованной в «Nature Communications‎»‎, исследователи из Дартмутского колледжа, Университета Санта-Клары в США и колледжа Святого Ансельма открыли новый феномен квантового замедления...

Исследователи фиксируют, как материалы разламываются от удара тока

Понимание того, как материалы деформируются и разрушаются при сильном ударе током, имеет ключевое значение в широком спектре областей, включая астрофизику, материаловедение и аэрокосмическую технику....

Ученые узнали, как молекулы растворителя влияют на свет

Молекулы, поглощающие свет, способны преобразовывать фотоны в электричество или топливо, перемещая электроны от одного атома к другому. Во многих случаях молекулы окружены растворителем (водой),...

Eurekalert: Найдены причины появления зубной боли при употреблении холодных продуктов

Группа учёных из Соединённых Штатов Америки и Германии установила причину болевых ощущений в зубах у некоторых людей, когда они едят холодные продукты. Целью исследования было...

В NASA выяснили причину остановки теста мегарокеты

Проблема с гидравлическими системами привела к преждевременному прекращению основных испытаний новой «мегарокеты» NASA. Официальные лица заявили, что способ, которым компоненты были настроены для ответа...

Доказана способность приматов Бонобо иметь совместные обязательства

Согласно новому исследованию, опубликованному в журнале Science Advances 18 декабря, приматы Бонобо, как и люди, могут испытывать чувство совместной приверженности, работая над достижением общих...

Установлены виды животных, которые могут заразиться коронавирусом

Для этого специалисты использовали компьютерное моделирование. Им удалось установить, какие из животных потенциально могут заразиться коронавирусом. Соответствующий материал появился в Scientific Reports. Биологи подчеркнули, что...