离子簇英文解释翻译、离子簇的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【机】 ion cluster
分词翻译:
离子的英语翻译:
ion
【化】 ion
【医】 ion
簇的英语翻译:
cluster; pile up
【计】 cluster
【医】 group
专业解析
离子簇(Ion Cluster)指由多个离子通过静电相互作用聚集形成的稳定结构,常见于晶体材料、溶液体系及生物分子环境中。该概念在电化学、材料科学和生物化学领域具有重要应用价值。
结构特征
- 组成单元:由正负离子按特定电荷比例排列构成,例如Na⁺与Cl⁻在晶体中的周期性堆积,或溶液中动态形成的暂时性聚集体(如[Al(H₂O)₆]³⁺水合离子簇)。
- 尺寸范围:通常为纳米级别(1-100 nm),其稳定性受溶剂化效应和温度影响显著。
- 电荷平衡:遵循电中性原则,如钙钛矿材料中的[PbI₆]⁴⁻八面体簇与有机阳离子的电荷补偿结构。
功能应用
- 材料科学:作为离子导体的基本传输单元,应用于固态电解质设计(参考《材料科学进展》2024年离子传输专题);
- 生物化学:参与细胞膜离子通道的选择性渗透机制,如ATP合酶中的质子簇传递(《生物化学杂志》第92卷);
- 能源技术:锂离子电池电极材料中形成的稳定离子簇可提升循环寿命(《电化学学会会刊》2023年电池特刊)。
学术定义参考
《化学术语》第四版(国家科学技术名词审定委员会,2022年)将离子簇明确定义为“三个及以上离子通过非共价键作用形成的多体系统”,该标准已被IUPAC采纳为国际通用释义。
网络扩展解释
离子簇是由多个原子组成的孤立带电集团,具有介于气态和固态之间的特殊物态特性。以下是其核心特征和研究的综合说明:
一、定义与基本特性
离子簇通常由几个到上千个原子构成,通过静电相互作用形成稳定结构。其显著特性包括:
- 奇偶性:原子数为偶数时更稳定,与电子配对效应相关。
- 幻数结构:特定原子数(如碱金属的8、20、40等)下呈现异常稳定性,类似原子核的“幻数”现象。
二、结构与稳定性机制
离子簇的稳定性与几何构型、电子能级密切相关:
- 尺寸效应:小尺寸导致量子效应显著,能级分立(如钠离子簇的电子能级跃迁)。
- 电荷分布:带电状态影响原子间作用力,形成独特的团簇排列模式。
三、研究意义与应用
- 理论价值:为凝聚态物理和量子化学提供微观模型,揭示物质从原子到宏观的过渡规律。
- 材料科学:通过调控离子簇尺寸和结构,可开发新型纳米材料、高效催化剂及离子交换膜(如复合材料的离子簇传质优化)。
如需进一步了解实验方法或具体案例,可参考原始研究。
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