当我们在室内点燃一支蜡烛时,肉眼虽无法察觉,但微观层面正进行着复杂的化学反应。其中,一种富含氧气的短命分子——四氧化二碳(Tetroxide),在反应中瞬间闪现。长期以来,科学家仅能理论推测其存在,却从未直接观测到它,直到瑞典皇家理工学院(KTH)团队联合美国研究人员取得突破性进展,相关成果已发表于国际权威期刊《科学进展》。
该分子由有机化合物与空气反应生成,虽然寿命极短,却深度参与蜡烛燃烧、发动机运作乃至生物体内的关键代谢过程。过去,由于该分子极不稳定,相关证据多来自间接推测或极低温实验室环境。然而,新研究证实,在常温空气环境中,该分子竟能保持相对稳定性,这一发现颠覆了以往基于极端低温条件的认知。
研究团队采用先进的质谱技术,成功在不破坏分子结构的前提下捕捉到了它。令人惊喜的是,他们不仅确认了其存在,还精确测定了其寿命范围在0.2至200毫秒之间。KTH物理化学教授芭芭拉·诺齐尔指出,掌握这一数据将极大帮助科学家理解反应速率及其产物生成机制。
在大气化学领域,该分子的发现可能解释污染物如汽车尾气或溶剂在空气中的异常存留时间,并有助于解析新气溶胶粒子的形成过程。而在医学方面,深入理解该分子对氧化应激的研究至关重要,这直接关系到癌症等疾病的机理探索,甚至可能推动基于“拉塞尔机制”的新型氧化疗法的发展。
对于中国科研与产业界而言,这一发现提示我们在基础化学研究中对“瞬态分子”的捕捉技术仍有巨大潜力,未来在新能源燃烧效率优化及高端医疗材料研发中,或许能从中找到技术突破的切入点。
