2019年12月18日，中科院化學(xué)所的王健君和國(guó)科大的周昕（共同通訊作者）等人報(bào)道了利用氧化石墨烯納米片探測(cè)冰的臨界成核尺寸的研究。文章揭示了當(dāng)這一納米片在超過(guò)臨界尺寸時(shí)，能夠深刻影響冰成核過(guò)程。通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和理論計(jì)算，研究人員推斷當(dāng)納米片表面出現(xiàn)足夠大的氧化石墨烯時(shí)，氧化石墨烯的臨界尺寸能夠反映臨界冰核的尺寸，并且引發(fā)符合經(jīng)典成核理論的冰形成行為。而相反地，若氧化石墨烯的尺寸小于臨界冰核尺寸時(shí)，氧化石墨烯則會(huì)影響干擾冰核的生長(zhǎng)。這一結(jié)果為臨界冰核的存在提供了實(shí)驗(yàn)證據(jù)，并為探測(cè)更多的成核過(guò)程提供了新的方法和視野。相關(guān)成果以題為“Probing the critical nucleus size for ice formation with graphene oxide nanosheets”的文章在線發(fā)表在Nature上。文中使用的氧化石墨烯分散液來(lái)自先豐納米。
圖1 不同過(guò)濾膜得到的氧化石墨烯片表征圖片
圖2 水滴中包含不用濃度和不同尺寸的氧化石墨烯對(duì)冰成核的影響