在我們的印象中，如果一個容器中同時裝有水和油（有機溶劑）兩種液體，将它們靜置一段時間，待它們穩定下來以後，水由于密度大，沉在容器的下方，油由于密度小，浮在容器的上方。而且由于它倆互不相溶，會呈現出一個明顯的分界面，所謂的 " 泾渭分明 "。
然而，如果我們将觀察的尺度放大到微米級别（1 毫米 =1000 微米），在水 - 油的分界面上，看到的還是小水滴和小油滴之間互相不搭理對方嗎？不是了。
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近日，中國科學院大連化學物理研究所研究員王峰和副研究員賈秀全團隊與斯坦福大學理查德 · 紮爾（Richard Zare）院士團隊合作，在微滴化學研究方面取得了新的進展。
這兩個團隊揭示了在水 - 油（十六烷）界面上，小水滴和小油滴不僅不是互不搭理，而是形成了一種含油的微水滴結構，并且在這個界面上存在一種激烈的化學反應——接觸電緻氧化還原反應。此外，研究團隊還觀測到氫氣的生成主要來自于微水滴而不是油，爲微水滴中自由電子的産生和去向提供了新的認識。這些相關成果發表在《美國化學會志》上。
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前面提到了微水滴，那麽什麽是微水滴呢？直觀地理解，就是把宏觀尺度的液體水 " 敲碎 "，變成微小的水滴，這種水滴就被稱爲微水滴。
微水滴跟宏觀尺度的液體水相比，能表現出一些特殊的性能。此前的研究表明，空氣 - 水界面是一種非常特殊的化學環境，這個化學環境可以加速發生在微水滴中的化學反應。在微水滴中的化學反應的反應速率，是普通溶液中的反應速率的 100 倍到 100 萬倍。原本在普通溶液中需要一整天時間才能完成的反應，在這些小小的液滴裏可以在幾分之一秒内就完成。
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而通過在水 - 油界面上構建強電場，發展低溫裂解燃油技術，或将助力液體燃料的清潔化利用。因此，這一研究成果在未來也有望爲環境、能源領域提供創新的解決方案。
參考文獻
[ 1 ] https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c07445
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本文爲科普中國 - 星空計劃作品
出品｜中國科協科普部
監制｜中國科學技術出版社有限公司、北京中科星河文化傳媒有限公司
作者丨曾心月 科普創作者
審核丨劉路 華東師範大學化學與分子工程學院教授、博士生導師
責編丨鍾豔平 祁媛（實習生）
