水能自發變成“消毒水”，83歲斯坦福教授揭示冬天容易流感原因 _流感

文章插圖

金磊發自凹非寺
量子位 | 公眾號 QbitAI

冬天容易感冒咳嗽得流感。
但這背后到底是什么原因？
一項來自斯坦福的研究揭開了這個問題其中的一層神秘面紗，而且結果可以說是令人意想不到。
因為它正是我們再熟悉不過的——水（H2O）。

文章插圖

沒錯，這項研究正是揭示了水所具有的一個神奇能力：

過氧化氫，俗稱雙氧水，其比較常見的“用武之地”便是消毒了。
難道說，現在“灑灑水就能消毒”了嗎？為什么冬天水的消毒作用會變弱了呢？
別急，我們現在就來一探究竟。
【水能自發變成“消毒水”，83歲斯坦福教授揭示冬天容易流感原因】H2O是如何自發變成H2O2的？
水分子轉變成過氧化氫，從化學式層面上來看，就是往H2O上加個O ，變成H2O2 。
但事實上，要在原子層面上打斷一個共價鍵，然后添上去一個氧原子，并非是一件易事。
而斯坦福大學的一個研究團隊，卻非要“死磕”這個難題，決定用非常簡單的方式去實現這個轉變。
團隊在研究過程中卻意外地發現了一個奇妙的現象：

于是，這項研究就在2019年發表在了《美國國家科學院院刊》（PNAS）上。

文章插圖

當然，這個過程還需要一些限定條件。
那就是需要將大體積的水，霧化成直徑為1μm-20μm的微滴，這樣就純水就可以自發的變成過氧化氫了。
而且當時的這項研究還表明，微滴越小，按比例產生的過氧化氫就越多。
基于此，團隊表示：

雖然結論較為驚人和意外，但與此同時，研究也遭到了其他學者的質疑。
例如來自阿卜杜拉國王科技大學大的Himanshu Mishra發表文章稱：

其它研究的質疑點，同樣也是強調過氧化氫生成的主要原因是與臭氧、氧氣的化學相互作用等。
然而面對質疑，斯坦福團隊并沒有立刻展開“反擊” ，而是選擇潛心繼續研究。
終于在今年開始，陸陸續續發表文章“攻破”其它學者提出的種種質疑。
而就在PNAS上最新發表的一項研究，更是揭示了這一過程的化學基礎。

文章插圖

在這項研究中，團隊表示：

具體來說，就是電荷會在液體和固體兩種材料之間“跳躍” ，從而產生不穩定的分子碎片，即活性氧（reactive oxygen species）。
這其中就包含三電子還原產物羥基自由基（·OH），它們成對后便可結合生成過氧化氫。
團隊對此表示“雖然數量極少，但是還是可以被檢測出來” 。
具體的過程則是通過質譜法，檢測4-羧基苯基硼酸與表面18O2等離子體處理產生的18O標記的H2O2反應產物中的18O，證實了羥基參與H2O2的生成。