Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

The effect of hydration number on the interfacial transport of sodium ions

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F61989592%3A15310%2F18%3A73591659" target="_blank" >RIV/61989592:15310/18:73591659 - isvavai.cz</a>

  • Nalezeny alternativní kódy

    RIV/68378271:_____/18:00491035

  • Výsledek na webu

    <a href="https://www.nature.com/articles/s41586-018-0122-2.pdf" target="_blank" >https://www.nature.com/articles/s41586-018-0122-2.pdf</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1038/s41586-018-0122-2" target="_blank" >10.1038/s41586-018-0122-2</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    The effect of hydration number on the interfacial transport of sodium ions

  • Popis výsledku v původním jazyce

    Ion hydration and transport at interfaces are relevant to a wide range of applied fields and natural processes(1-5). Interfacial effects are particularly profound in confined geometries such as nanometre-sized channels(6-8), where the mechanisms of ion transport in bulk solutions may not apply(9,10). To correlate atomic structure with the transport properties of hydrated ions, both the interfacial inhomogeneity and the complex competing interactions among ions, water and surfaces require detailed molecular-level characterization. Here we constructed individual sodium ion (Na+) hydrates on a NaCl(001) surface by progressively attaching single water molecules (one to five) to the Na+ ion using a combined scanning tunnelling microscopy and noncontact atomic force microscopy system. We found that the Na+ ion hydrated with three water molecules diffuses orders of magnitude more quickly than other ion hydrates. Ab initio calculations revealed that such high ion mobility arises from the existence of a metastable state, in which the three water molecules around the Na+ ion can rotate collectively with a rather small energy barrier. This scenario would apply even at room temperature according to our classical molecular dynamics simulations. Our work suggests that anomalously high diffusion rates for specific hydration numbers of ions are generally determined by the degree of symmetry match between the hydrates and the surface lattice.

  • Název v anglickém jazyce

    The effect of hydration number on the interfacial transport of sodium ions

  • Popis výsledku anglicky

    Ion hydration and transport at interfaces are relevant to a wide range of applied fields and natural processes(1-5). Interfacial effects are particularly profound in confined geometries such as nanometre-sized channels(6-8), where the mechanisms of ion transport in bulk solutions may not apply(9,10). To correlate atomic structure with the transport properties of hydrated ions, both the interfacial inhomogeneity and the complex competing interactions among ions, water and surfaces require detailed molecular-level characterization. Here we constructed individual sodium ion (Na+) hydrates on a NaCl(001) surface by progressively attaching single water molecules (one to five) to the Na+ ion using a combined scanning tunnelling microscopy and noncontact atomic force microscopy system. We found that the Na+ ion hydrated with three water molecules diffuses orders of magnitude more quickly than other ion hydrates. Ab initio calculations revealed that such high ion mobility arises from the existence of a metastable state, in which the three water molecules around the Na+ ion can rotate collectively with a rather small energy barrier. This scenario would apply even at room temperature according to our classical molecular dynamics simulations. Our work suggests that anomalously high diffusion rates for specific hydration numbers of ions are generally determined by the degree of symmetry match between the hydrates and the surface lattice.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    10403 - Physical chemistry

Návaznosti výsledku

  • Projekt

    <a href="/cs/project/GA18-09914S" target="_blank" >GA18-09914S: Formovaní kovalentních molekulárních komplexů na površích pomocí světlem řízených chemických reakcí</a><br>

  • Návaznosti

    P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2018

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    NATURE

  • ISSN

    0028-0836

  • e-ISSN

  • Svazek periodika

    557

  • Číslo periodika v rámci svazku

    7707

  • Stát vydavatele periodika

    GB - Spojené království Velké Británie a Severního Irska

  • Počet stran výsledku

    7

  • Strana od-do

  • Kód UT WoS článku

    000433412900049

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-85048275808