Visualizing H-bond directionality and dynamics in interfacial water

来源 :中国化学会第29届学术年会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:the1295
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  One of the most fundamental issues in water science is the characterization ofH-bonding configuration formed on surfaces and H-atom transfer through hydrogenbonds.Ideally,attacking this problem requires the access to the internal degrees offreedom of water molecules,i.e.the directionality of OH bonds.In this talk,I willdemonstrate the possibility of discerning the O-H directionality in real space throughsubmolecular-resolution orbital imaging of interfacial water,using a cryogenicscanning tunneling microscope(STM)[1].The key steps are decouplingelectronically the water from the metal substrate by inserting an insulating NaCl layerand tuning controllably the molecular density of states of water around the Fermilevel via tip-water coupling.These techniques allow us to distinguish the detailedtopology of H-bonded network [2],probe the dynamics of proton transfer between thewater molecules,and determine the H-bonding strength at the single bond limit.
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