与二氧化硅相邻的水的结构对表面硅醇的去质子化程度非常敏感。因此，可以通过研究源自这些水分子的信号，以揭示表面电荷密度。近日，维多利亚大学Dennis K. Hore等研究了10–75°C的温度范围内水O–H伸缩带的非线性振动光谱，以说明由于去质子化导致的二氧化硅表面电势增加。作者发现，二氧化硅表面的行为是表面电荷的增加和水分子通过表面电荷排列的减少之间的平衡。结合两种不同硅醇位点的模型，作者进一步研究了每个位点去质子的焓和熵的变化。该工作实现了二氧化硅表面水合硅醇基团的热力学参数的首次实验测定，对广泛的地球化学和技术应用具有重要意义。
Md. Shafiul Azam, Dennis K. Hore*, et al. Silica Surface Charge Enhancement at Elevated Temperatures Revealed by Interfacial Water Signals. J. Am. Chem. Soc., 2019
DOI: 10.1021/jacs.9b11710
