常温下二氧化钛表面浸润性的新机制：双层有序水层

二氧化钛（TiO2）是一种广泛应用于催化、光电、环境等领域的重要材料，其表面亲疏水性对其性能和应用有着重要影响¹。然而，常温下TiO2表面的浸润性机制尚不清楚，这限制了对其表面化学反应和物理过程的理解和控制¹。

为了揭示常温下TiO2表面的浸润性机制，中国科学院上海高等研究院的研究员王春雷和高嶷，联合美国宾夕法尼亚大学教授J. Francisco、复旦大学刘韡韬实验课题组、中科院上海应用物理研究所、中科院理论物理研究所，对TiO2材料的表面亲疏水性进行了深入研究¹。他们利用第一性原理计算、分子动力学模拟和实验方法，系统地研究了TiO2表面上水分子的结构、动力学和浸润性¹。

他们发现，常温下TiO2表面上由于强的TiO2/水的相互作用存在双层有序水，这为探究常温TiO2表面浸润性提出了全新机制：TiO2表面自身是超亲水的，但表面吸附的有序水层体现出弱疏水现象¹。这种有序水层对外界水分子的吸引力较弱，导致TiO2表面呈现出低接触角和低滑动角的特征¹。这一发现不仅揭示了常温下TiO2表面浸润性的本质，也为设计和调控TiO2表面亲疏水性提供了新的思路和方法¹。