蘭州企業(yè)官網(wǎng)建設(shè)180半包（簡(jiǎn)單的水怎么畫(huà)圖片）水是最簡(jiǎn)單的什么，
水有70多條反常特性，這些性質(zhì)都還處于研究之中，大家還不能完全了解它內(nèi)在的機(jī)制到底是什么水是大家司空見(jiàn)慣的一種物質(zhì)，但是對(duì)科學(xué)家而言，水可以說(shuō)是自然界最復(fù)雜的物質(zhì)之一到目前為止，仍然需要更多的科學(xué)研究去探索水的性質(zhì)，所以水對(duì)于我們來(lái)說(shuō)是一個(gè)非常陌生的世界。
奇怪的水已完成：10% //////////水可以說(shuō)無(wú)處不在，在地上、地下，甚至在外太空、外星球都能找到水的蹤跡但實(shí)際上水非常奇怪，為什么這么說(shuō)呢？第一個(gè)例子我想帶大家去南極看一看南極的氣溫非常低，很多水會(huì)結(jié)成冰。
但是，在如此冷的地方仍然有很多魚(yú)在自由地生存著為什么在這么低的溫度下魚(yú)不會(huì)結(jié)冰呢？經(jīng)過(guò)科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，在這些魚(yú)的血管里有一種叫抗凍蛋白的物質(zhì)，它可以抑制水變成冰這是自然界中一個(gè)非常有意思的現(xiàn)象，但一直不為大家所知。
實(shí)際上，水還有很多其它的非常奇怪的性質(zhì)比如說(shuō)，大部分物質(zhì)從液體變成固體的時(shí)候，它的體積會(huì)減小但是水結(jié)成冰的時(shí)候，它的體積反而會(huì)變大，密度會(huì)減小，而且水在4℃的時(shí)候密度最大這個(gè)現(xiàn)象跟大家的常識(shí)是相反的
▲ 為什么4℃的時(shí)候水的密度最大？另外，如果我們來(lái)做一個(gè)實(shí)驗(yàn)，把一瓶熱水和一瓶冷水同時(shí)放進(jìn)冰箱，你會(huì)發(fā)現(xiàn)熱水比冷水更快結(jié)冰,這也是非常奇怪的現(xiàn)象此外，還有關(guān)于冷凍人、冷凍器官、器官冷藏的研究，實(shí)際上跟剛才我們談到的魚(yú)為什么不結(jié)冰是類似的現(xiàn)象。
其中很重要的一個(gè)課題是，冷凍人體時(shí)必須要保證體內(nèi)的水不能結(jié)冰水一旦結(jié)冰，有可能變成小的冰碴，會(huì)刺破細(xì)胞膜，從而使器官失活簡(jiǎn)單地從水結(jié)冰這樣一個(gè)現(xiàn)象來(lái)看，事實(shí)上有很多物理和化學(xué)過(guò)程不為大家所知，也需要用更深入的科學(xué)手段去探討這些問(wèn)題。
有人總結(jié)過(guò)，水大概有70多條反常特性除了剛才講的熱縮冷脹，即密度的反常，還有很多如高比熱、高熔點(diǎn)、熱導(dǎo)、張力等特性這些性質(zhì)都還處于研究之中，大家還不能完全了解它內(nèi)在的機(jī)制到底是什么因此，《科學(xué)》在創(chuàng)刊125周年的時(shí)候，提出了本世紀(jì)最具挑戰(zhàn)性的125個(gè)科學(xué)問(wèn)題，其中一個(gè)問(wèn)題就是。
“水的結(jié)構(gòu)是什么”，這說(shuō)明水的結(jié)構(gòu)實(shí)際上是了解水的性質(zhì)最關(guān)鍵的一環(huán)。
如果我們能從微觀上了解清楚水的結(jié)構(gòu)的話，我們就能更好地了解水的很多特性，解開(kāi)水的世紀(jì)難題水的量子效應(yīng)已完成：20% //////////大家都知道，水是由水分子構(gòu)成的，那么水分子長(zhǎng)什么樣呢？就像這個(gè)圖里面畫(huà)的一樣。
▲ 你以為的水：H2O其實(shí)水分子很簡(jiǎn)單，就是兩個(gè)氫加上一個(gè)氧，形成了一個(gè)簡(jiǎn)單的三原子的分子這是我們都熟知的化學(xué)組成但是，四年前《科學(xué)》雜志上的一篇文章中提到，水的結(jié)構(gòu)其實(shí)并不是這么簡(jiǎn)單，水具有一些量子效應(yīng)。
什么是量子效應(yīng)呢？在經(jīng)典的圖像中，簡(jiǎn)單的水就是兩個(gè)氫和一個(gè)氧，即使給它加熱、加一些擾動(dòng)，它還是這種構(gòu)型但是，如果用更精確的手段分析，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)氫原子在空間中有一定的位置漲落，也就是說(shuō)它沒(méi)有確定的位置，而是有一些概率上的分布。
氫原子的空間漲落現(xiàn)象會(huì)對(duì)水的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)產(chǎn)生非常大的影響，包括氫鍵相互作用，從而使水展現(xiàn)出一些非常反常的特性舉一個(gè)例子來(lái)看，如果我們不考慮氫原子在空間上的量子效應(yīng)，那么我們體內(nèi)的很多化學(xué)反應(yīng)可能根本就不會(huì)發(fā)生，或者說(shuō)至少會(huì)減慢為一千分之一。
所以，如果沒(méi)有水的量子效應(yīng)，我們?nèi)丝赡芫筒淮嬖冢械纳镆矔?huì)不存在在這個(gè)研究發(fā)表之后，有很多商家推出了一些“量子水”，據(jù)說(shuō)是對(duì)我們健康有益的一種水但是我要說(shuō)的是，此量子可能非彼量子，大家手里拿的每一瓶水可以說(shuō)都是量子水，因?yàn)榱孔有?yīng)是水本身的一種屬性，所以這是一個(gè)概念炒作現(xiàn)象。
▲ 量子水？概念炒作、移花接木！單個(gè)水都這么復(fù)雜了，那么水和水放在一塊兒，它的結(jié)構(gòu)是不是更加復(fù)雜呢？水和水之間存在著一種相互作用，這種相互作用叫氫鍵什么是氫鍵？水里面的氧帶負(fù)電、氫帶正電，把水分子放在一塊的時(shí)候，帶正電的氫和帶負(fù)電的氧會(huì)產(chǎn)生相互吸引作用，這個(gè)相互吸引作用就是氫鍵。
好比把一個(gè)水分子當(dāng)作是一個(gè)人，就像人和人手拉手，就變成了水的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)氫鍵有很多很奇怪的特性比如，它有協(xié)同性，如果我和另一個(gè)人的牽手狀態(tài)發(fā)生變化，那么會(huì)影響周圍一堆人的狀態(tài)也發(fā)生變化氫鍵還有靈活性如果我把手放開(kāi)，那么我會(huì)很容易地和另外一個(gè)人牽手，所以它有一個(gè)非常奇怪、非常靈活的特性。
另外， 氫鍵還有方向性氫鍵總是氫指向氧才能成鍵，如果氫指向氫、或者氧指向氧，就不會(huì)形成這個(gè)鍵
▲ 水的復(fù)雜性：氫鍵這三種特性導(dǎo)致水會(huì)形成非常復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，稱為氫鍵網(wǎng)絡(luò)如果我們能搞清楚氫鍵網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)，那么很有可能完全解開(kāi)水的一些反常特性的奧秘，甚至能去操控水的性質(zhì)水的三種物相已完成：30%///
///////大家都熟知水有三種物相在低溫的時(shí)候它是固體、是冰相，冰相里面的水分子都規(guī)規(guī)矩矩地排在自己的位置上，形成一個(gè)規(guī)則的、有序的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如果把冰稍微升高一點(diǎn)溫度，它就會(huì)融化，融化之后這些水分子就待不住了，會(huì)跑到別的地方去，甚至還會(huì)跑到間隙位置，所以就變成無(wú)序的液態(tài)結(jié)構(gòu)。
在液態(tài)的情況下，水分子是沒(méi)有任何規(guī)律、沒(méi)有任何周期性、完全無(wú)序的狀態(tài)。如果再進(jìn)一步升溫，水分子和水分子之間就會(huì)逐漸遠(yuǎn)離，它的鍵會(huì)被打斷，最后變成沒(méi)有任何相互作用的氣態(tài)。
▲ 水的三種物相：冰相、液相、氣相在水的三個(gè)物相中，冰相雖然說(shuō)相對(duì)簡(jiǎn)單，但迄今為止，大家發(fā)現(xiàn)大概存在18種冰相在不同的條件下，它展現(xiàn)出不同的結(jié)構(gòu)液相可以說(shuō)是目前為止水里面最復(fù)雜的一個(gè)相，沒(méi)有任何的理論和實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚧卮鹨合嗟慕Y(jié)構(gòu)到底是什么。
在過(guò)去幾十年間，有若干的實(shí)驗(yàn)和理論試圖去解答這個(gè)問(wèn)題，提出了很多的模型，比如四面體模型、拼成鏈狀的繩圈模型、完全無(wú)規(guī)的混亂模型，但是沒(méi)有一種模型能夠給出滿意的答案。
▲ 液相水研究進(jìn)展：四面體模型(a)、繩圈模型(b)、混亂氫鍵模型(c)所以說(shuō)，到現(xiàn)在為止液態(tài)水的結(jié)構(gòu)還在激烈的爭(zhēng)論之中似乎商家已經(jīng)解決了這個(gè)問(wèn)題，他們已經(jīng)知道液態(tài)水的結(jié)構(gòu)到底是什么，或者是說(shuō)能夠通過(guò)某種手段讓液態(tài)水里的水分子聚成小團(tuán)，然后讓這個(gè)小團(tuán)更容易通過(guò)我們的細(xì)胞膜被人體吸收，促進(jìn)新陳代謝。
▲ 健康水，養(yǎng)身水？但很遺憾的是，這種現(xiàn)象或者說(shuō)這種聲稱目前仍沒(méi)有科學(xué)的支持，有待于進(jìn)一步證實(shí)那么我們?cè)趺崔k？最直接的辦法是看到水分子，能夠知道水分子在什么地方，它怎么排列成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，它有幾個(gè)水分子在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)里面。
第一次看到單個(gè)水分子的實(shí)空間圖像已完成：40% //////////為了看到水分子，我們不能用大家常見(jiàn)的光學(xué)顯微鏡，因?yàn)樗姆直媛蔬h(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，所以這里要介紹一下掃描隧道顯微鏡，簡(jiǎn)稱是STM掃描隧道顯微鏡由兩位瑞士的科學(xué)家Bining和Rohrer在1981年發(fā)明，他們因此獲得了1986年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
他們用這個(gè)顯微鏡可以看到表面的原子結(jié)構(gòu)，這在當(dāng)時(shí)來(lái)說(shuō)是非常了不起的一個(gè)成就
▲ 掃描隧道顯微鏡STM：1986年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)為什么STM能看到原子？當(dāng)然不是用眼睛直接去看，更形象地說(shuō)應(yīng)該是感知原子，像盲人摸象一樣去摸原子。?
真實(shí)的情況下，我們并不是拿手去摸原子，而是拿一根非常細(xì)、非常尖銳的針尖去靠近原子，當(dāng)針尖和原子靠得足夠近的時(shí)候，兩者之間會(huì)有非常局域的隧道電流產(chǎn)生在表面進(jìn)行掃描的時(shí)候，根據(jù)電流的變化就能把表面的原子起伏成像出來(lái)。
所以說(shuō)，實(shí)際上我們并不是真正看到原子，而是把它感知出來(lái)
▲ STM工作原理很多人問(wèn)我，你需要多么尖的針尖才能干這件事情？因?yàn)槟阋吹降氖窃?，而不是一個(gè)普通的物質(zhì)實(shí)際上算了一下，針尖最尖端的直徑應(yīng)該是頭發(fā)絲的千分之一，這個(gè)大小在光學(xué)顯微鏡下是完全看不見(jiàn)的
不僅如此，即使你有這么小直徑的針尖，仍然不能保證能看到原子，必須要經(jīng)過(guò)很復(fù)雜的手段，在針尖的末端修飾一些單個(gè)原子或修飾單個(gè)分子，這樣才能看到非常高分辨的圖像打一個(gè)形象的比喻，針尖就好像是龍卷風(fēng)后面大塊的云。
，但恰恰最尖端的一些原子和分子才是得到高分辨率圖像的最重要因素。這個(gè)圖像非常貼切地反映出針尖的真正形狀。
這是兩臺(tái)掃描隧道顯微鏡，或者稱為掃描探針顯微鏡。為了看到水分子，一般的掃描隧道顯微鏡還不行，我們必須要把它降到零下260多度，這已經(jīng)非常接近絕對(duì)零度。
▲ 低溫掃描探針顯微鏡系統(tǒng)除了低溫以外，還必須把STM放在一個(gè)真空度非常高的環(huán)境，真空度的大小可以比擬宇宙中的真空度這樣能夠把分子牢牢地抓在表面，不讓它到處運(yùn)動(dòng)此外，由于真空度非常高，周圍大氣環(huán)境中的分子不會(huì)對(duì)水分子產(chǎn)生干擾。
在這么純凈的環(huán)境下，我們終于可以第一次看到單個(gè)水分子的實(shí)空間圖像，可以看到很多V型結(jié)構(gòu)如果把水的結(jié)構(gòu)疊上去，看到的微型結(jié)構(gòu)跟水的骨架完全一致，不只是鍵角一致，包括鍵長(zhǎng)也完全匹配這是人類第一次能夠清晰地看到水分子的結(jié)構(gòu)圖像。
但是，有些時(shí)候看到是一種比較奇怪的水分子圖像。比如說(shuō)，右邊是黑洞的圖像；左邊這個(gè)實(shí)際上是水分子。
▲ 水分子(左)、黑洞(右)，10倍的尺寸差別把水分子放上去，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)它并不是水分子的骨架，而是水分子周圍的電子產(chǎn)生的電子云亮的地方電子比較多，暗的地方電子比較少，所以就形成一個(gè)可以說(shuō)是跟黑洞一模一樣。
的圖像這兩種物質(zhì)的尺寸大概有20個(gè)量級(jí)以上的差別我們不得不感慨自然界竟然這么精巧，兩種尺度相差這么大的物質(zhì)，在圖像上竟然是這么的一致“冰”的邊界已完成：50% //////////我們既然能看到單個(gè)水分子，那么我們能干什么呢？。
我們就能去慢慢地玩它、可以養(yǎng)它、也可以拍它第一件事情，我們想看一看冰到底長(zhǎng)什么樣，冰到底是怎么長(zhǎng)出來(lái)的這是一個(gè)非?；A(chǔ)的概念，但是實(shí)際上沒(méi)有人知道究竟是怎么回事如果你去南極或者北極，在海面上有非常多的厚厚的冰層。
這種冰層實(shí)際上是成千上萬(wàn)的水堆在一塊兒形成的物質(zhì)那能不能把這么厚的冰層一層一層地減薄，最后減到單層冰單層冰的結(jié)構(gòu)是什么樣的？它是怎么長(zhǎng)出來(lái)的？這會(huì)影響我們理解厚冰層的生成終于有一天，我們做成了這件事情這個(gè)工作在2020年年初發(fā)表在《自然》雜志上。
我們看到了單層冰的高分辨原子結(jié)構(gòu)圖像，可以看到它是一個(gè)蜂窩狀的結(jié)構(gòu)，跟我們熟知的石墨烯蜂窩狀結(jié)構(gòu)一模一樣，所以我們稱它為類石墨烯結(jié)構(gòu)
▲ “手撕”冰：二維冰≈石墨烯？！除此之外，它的邊界實(shí)際上比蜂窩狀結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜，因?yàn)樗还庥辛h(huán)組成的鋸齒狀邊界，此外還有五元環(huán)、七元環(huán)等拼起來(lái)的復(fù)雜邊界，我們稱它為“扶手椅”邊界。
▲ “冰”的邊界長(zhǎng)啥樣？看到這個(gè)邊界以后，我們能對(duì)它的邊界生長(zhǎng)狀態(tài)進(jìn)行拍照舉個(gè)例子來(lái)看，對(duì)于鋸齒狀的邊界，我們發(fā)現(xiàn)它首先在一個(gè)位置長(zhǎng)出一個(gè)五元環(huán)，然后五元環(huán)再進(jìn)一步延拓，長(zhǎng)成一串的隊(duì)列式五元環(huán)，但是這些五元環(huán)中間有一些空隙。
怎么辦呢？水分子非常聰明，它能夠直接嵌到這些空隙里面，把這些五元環(huán)橋接在一塊兒，像搭橋一樣，最后把它變成最初始的六元環(huán)狀態(tài)，這就完成了一次生長(zhǎng)。這就是我們?cè)陲@微鏡下面看到的冰的真實(shí)生長(zhǎng)狀態(tài)。
▲ 為冰的生長(zhǎng)過(guò)程拍照片我們一旦知道了冰是怎么長(zhǎng)出來(lái)的，就可以告訴材料科學(xué)家怎么去制備一些特殊的材料，來(lái)抑制冰的形成，或者促進(jìn)冰的形成這是其中一個(gè)例子我們做了一個(gè)看起來(lái)上面、下面一樣的材料，但實(shí)際上我們已經(jīng)對(duì)這個(gè)材料的上下兩部分做了特殊的涂層處理，上面是抑制結(jié)冰的涂層，下面是促進(jìn)結(jié)冰的涂層。
把這個(gè)材料放在水蒸氣下面，然后降到低溫狀態(tài)，水就開(kāi)始在表面凝結(jié)、結(jié)冰上面的涂層上長(zhǎng)出的是非常粗糙的顆粒狀的冰，下面的涂層上長(zhǎng)出的是非常平整的冰層這時(shí)候拿風(fēng)一吹，上面這種冰粒很容易就被吹掉了，但是下面的冰層會(huì)牢牢地吸在表面上，怎么吹都不掉。
▲ 設(shè)計(jì)和制備不結(jié)冰的材料我們終于發(fā)現(xiàn)可以人為地去控制材料抑制結(jié)冰或者促進(jìn)結(jié)冰的行為，這實(shí)際上具有很重要的現(xiàn)實(shí)意義，比如研究冰層、大氣中冰雨的形成。
▲ 過(guò)冷水在界面處結(jié)冰又比如表面防結(jié)冰、器官冷藏時(shí)防止器官被冰碴所刺破等。
▲ 表面冰成核生長(zhǎng)研究，對(duì)于大氣中冰/雨的形成、材料表面防結(jié)冰、器官冷凍等應(yīng)用有重要意義人類首次在原子層次看清“鹽水”已完成：70% //////////剛才講的是純水，但實(shí)際上水跟別的物質(zhì)也會(huì)發(fā)生很有意思的相互作用，其中一個(gè)相互作用稱為“離子水合”。
這個(gè)詞聽(tīng)起來(lái)非常陌生，但是我舉個(gè)例子大家一定會(huì)覺(jué)得非常熟悉如果我們把一勺鹽直接倒在水里，再晃一晃，這個(gè)鹽很快就沒(méi)有了，因?yàn)辂}都溶解在水中了鹽為什么會(huì)溶解？從微觀上看大概是這么回事：鹽是氯化鈉，是由氯和鈉組成的晶體，把氯化鈉泡在水里，水分子會(huì)慢慢地把鈉和氯兩種離子拽走，同時(shí)水分子會(huì)包裹在被拽走的離子周圍，這樣就形成一種團(tuán)簇結(jié)構(gòu)，這個(gè)團(tuán)簇結(jié)構(gòu)就是離子水合物，這個(gè)過(guò)程我們稱為離子水合過(guò)程。
▲ “鹽水”里的大學(xué)問(wèn)離子水合過(guò)程在100多年前就已經(jīng)被化學(xué)家所意識(shí)到了，但是迄今為止仍然沒(méi)有人真正看到過(guò)離子水合物到底長(zhǎng)什么樣，離子水合過(guò)程是不是能夠發(fā)生，水分子在離子周圍到底是什么樣的構(gòu)型，離子周圍到底有幾個(gè)水，實(shí)際上這一系列的基礎(chǔ)問(wèn)題都很難回答。
我們?cè)陲@微鏡下面能夠清楚地看到，由一個(gè)水和一個(gè)離子形成的水合物，兩個(gè)水跟一個(gè)離子，三個(gè)水、四個(gè)水等不同數(shù)目的水分子可以跟一個(gè)離子形成千奇百怪的結(jié)構(gòu)，而且它的構(gòu)型也非常有意思這可以說(shuō)是我們?nèi)祟惖谝淮卧谠訉哟慰辞宄}水。
。
▲ 2018年發(fā)表于《自然》雜志、2018年度中國(guó)科學(xué)十大進(jìn)展實(shí)際上，想看到鹽水沒(méi)那么容易一般情況下，我們把鹽放在水里面來(lái)溶解成離子水合物，但是對(duì)于我們來(lái)說(shuō)這種辦法是不行的我們必須要用針尖人工造出單個(gè)離子水合物，這樣才能讓成像變得簡(jiǎn)單。
所以我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)非常有意思的辦法，可以用針尖模擬水溶解離子的過(guò)程，人為地造出含有不同數(shù)目水分子的離子水合物，然后再去進(jìn)行拍照除了看到水的狀態(tài)之外，我們還發(fā)現(xiàn)當(dāng)離子周圍包裹了特定數(shù)目水分子的時(shí)候，這個(gè)離子水合物可以在表面非?？斓?cái)U(kuò)散，這就是非常有意思的幻數(shù)效應(yīng)。
只有在特定數(shù)目水分子包裹的情況下，離子才能獲得比較大的速度人體吸收離子的時(shí)候，離子必須要穿過(guò)離子通道才能被人體吸收，但是離子通道本身非常狹窄，它是一個(gè)原子尺度的通道很反常的是，實(shí)際上離子能夠非常高效地通過(guò)離子通道。
我們的工作實(shí)際上提供了一種非常有趣的理解，是不是在離子通過(guò)通道的時(shí)候，它周圍包裹了特定數(shù)目的水分子，水分子可以幫助離子高效地通過(guò)離子通道？這實(shí)際上為生物離子通道的解釋提供了一種新的思路。
▲ 生物離子通道中離子傳輸?shù)母咝院瓦x擇性水——潛在的清潔能源已完成：80% //////////最后，我想和大家聊一聊能源的事情之前我們都是在用顯微鏡看水，那我們能不能操控水呢？答案肯定是可以的我們可以讓水分解，把它的氫氧鍵打斷，讓水變成氫氣和氧氣。
產(chǎn)生氫氣的意義是什么？氫氣是一種非常清潔、非常高效的能源，氫氣燃燒可以產(chǎn)生極大的能源同時(shí)，氫氣燃燒之后變成水，水又可以分解成氫氣，這樣可以形成可循環(huán)的清潔能源，而且在這個(gè)過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生任何污染如果我們有一個(gè)辦法，能把水高效地分解成氫氣和氧氣，。
世界的能源問(wèn)題就被解決了初中化學(xué)就教給了我們分解水的方法直接往水里通電，水就變成氫氣和氧氣了，這是很簡(jiǎn)單的一個(gè)過(guò)程但這個(gè)過(guò)程不可能用來(lái)商業(yè)化，不可能用來(lái)產(chǎn)生能源因?yàn)殡姌O材料很昂貴，用的是鉑材料，此外必須要消耗非常巨大的電能。
所以人們就想一切辦法來(lái)突破這兩個(gè)瓶頸
▲ 水：理想的終極清潔能源？首先，我們是不是可以尋找一些比較便宜的、和鉑電極效率接近的材料來(lái)替代鉑？這樣就可以降低成本最近我們發(fā)現(xiàn)對(duì)二硫化鉬進(jìn)行一些特殊的處理之后，它的水解效率可以跟鉑比擬，但是還不能完全跟鉑匹配。
這說(shuō)明經(jīng)過(guò)一系列努力，我們有可能找到這樣的材料來(lái)替換昂貴的鉑電極
▲ 尋找便宜高效的電極另外一個(gè)思路，由于要耗費(fèi)很大的電能，那我們可不可以不需要電就讓水分解成氫氣？有很多的科學(xué)家也在往這個(gè)方向努力比如說(shuō)，設(shè)計(jì)一些特殊的催化劑和混合液相反應(yīng)，讓水不需要通電就直接分解成氫氣。
但是很遺憾的是我們必須要對(duì)它進(jìn)行一定的加熱，加熱也要耗能
▲ 水和甲醇的液相重整反應(yīng)如果不需要加熱，在室溫下能做到讓水自動(dòng)分解嗎？我們可以借助太陽(yáng)光太陽(yáng)光有很大的能量，如果把催化劑泡在水里面，在太陽(yáng)光照射下水自動(dòng)分解成氫氣和氧氣，那豈不是一件非常令人高興的事情。
但是很遺憾的是，光解水的效率目前還很低，還需要進(jìn)一步的提升和優(yōu)化
▲ 光催化水解制氫今天給大家展示了一些水的特性。實(shí)際上，水在我們生命體里也是非常重要的物質(zhì)。沒(méi)有水，蛋白質(zhì)不可能折疊；沒(méi)有水，人體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)也不會(huì)發(fā)生，人就不會(huì)存在。
由此可以看到，從結(jié)構(gòu)上來(lái)說(shuō)，水是非常柔軟的物質(zhì)，但在科學(xué)上它是非常難啃的一塊骨頭科學(xué)家們用了最先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)和理論模擬手段，試圖深入到原子和分子尺度，希望通過(guò)高分辨的研究能夠揭示更多水的奧妙，讓水更好地為人類服務(wù)，造福人類。
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