微滴化學因其能夠加速原本緩慢的反應并觸發熱力學上被禁止的反應而受到廣泛關注。這種獨特行為的原因在于微滴的內在特性,如微滴表面自發生成的電場。然而,也有人認為,微滴生成方法為反應提供了能量,且微滴接觸的不同界面也起著重要作用;因此,觀察到的化學反應是由微滴的激活或環境所引起的,而非其內在特性。鑒于此,南開大學Xinxing Zhang等使用絕熱膨脹和干冰與水反應生成均勻、無接觸、超冷且未激活的微滴。
本文要點:
(1)成功地測試了20種反應,這些反應之前都是通過其他霧化方法(如氣動噴霧或超聲噴霧)進行的,這些方法被認為生成了激活微滴。此外,在這兩種方法中,微滴的形成和轉移過程中,微滴僅與空氣接觸;即,只有空氣-水界面對反應起作用。
(2)氣動噴霧和超聲噴霧中的能量輸入可能有助于反應的加速,但它并不是主要原因。因此正是微滴表面的內在特性,而非微滴的激活,才是這種奇特微滴化學反應的根本原因。
Huan Chen, Xiaoxu Li, Bowen Li, Yeye Chen, Haoran Ouyang, Youcun Li, and Xinxing Zhang
Journal of the American Chemical Society Article ASAP
DOI: 10.1021/jacs.5c01072