MedElevator Войти в исследования
← Поиск публикаций

DOI 10.1093/nsr/nwag443

Медицинская библиотека · National science review · 2026

Water-catalyzed ultrafast formation of hydronium clusters.

Shi Menghang, Lu Chenxu, Hu Zhubin, Zhang Wenbin, Chen Jiaxuan, Lu Peifen, Sun Haitao, Sun Zhenrong, Tian Yang, Wu Jian

СтатьяПеревод в очереди

Аннотация

Water catalyzes proton transport through hydrogen-bond networks, yet the minimal structural complexity required to initiate this behavior remains unresolved. Here, we track the birth of the hydrated proton by monitoring the ultrafast formation of size-selected hydronium clusters (H2O) n - 1H+ in real time using femtosecond reaction microscopy. We observe a kinetic collapse in the formation timescale, which drops from ∼259 fs for the water dimer (n = 2) to ∼70 fs for the trimer (n = 3) before converging for larger sizes. This identifies the cyclic water trimer as the minimal catalytic unit. Ab initio molecular dynamics simulations reveal that this acceleration is not driven by the initial proton transfer step, which remains ultrafast, but by the elimination of the reaction barrier governing the separation of the hydronium-solvated products. Our findings demonstrate that the cooperative action of just three water molecules establishes the critical topological threshold for efficient water catalysis, providing a microscopic blueprint for the onset of broader aqueous reactivity.

Для цитирования: Shi Menghang, Lu Chenxu, Hu Zhubin, Zhang Wenbin, Chen Jiaxuan, Lu Peifen, Sun Haitao, Sun Zhenrong, Tian Yang, Wu Jian. Water-catalyzed ultrafast formation of hydronium clusters.. National science review. 2026. DOI: 10.1093/nsr/nwag443.
Подготовка и перевод публикации
Обработка статьи · этапы, ошибки и управление
Загрузка состояния…

История · было → стало

Состояние обновляется каждые 5 секунд, пока блок открыт. Процент показывается только там, где известен объём работы. Пауза останавливает продолжение этапа; текущий запрос к источнику может завершиться.

Тип публикации указан по данным источника. Уровень доказательности автоматически не присваивается.