Untersuchung der Struktur und Dynamik von Wasser an der Wasser‐Luft‐Grenzfläche mittels oberflächenspezifischer Schwingungsspektroskopie

Die Grenzfläche von Wasser zu Luft bietet eine Plattform für viele wichtige biologische, chemische und physikalische Prozesse. Die Wasser‐Luft‐Grenzfläche ist die verbreitetste und einfachste Grenzfläche und dient als Modellsystem für Wasser an hydrophoben Oberflächen. Die Aufklärung der mikroskopischen (<1 nm) Struktur und Dynamik von Wasser an der Wasser‐Luft‐Grenzfläche ist zum Verständnis der an der Wasseroberfläche auftretenden Prozesse unerlässlich. Das Netzwerk sehr starker intermolekularer Wechselwirkungen, der Wasserstoffbrücken (H‐Brücken), ist an der Wassergrenzfläche unterbrochen. Ebenso ist dort die Dichte von Wasser verringert. Eine zentrale Frage bezüglich Wasser an Grenzflächen ist, inwieweit Struktur und Dynamik der Wassermoleküle von Unterbrechungen des H‐Brückennetzwerks beeinflusst werden und sich dadurch von Wasser im Volumen unterscheiden. In diesem Aufsatz werden jüngste Fortschritte in der Untersuchung von Wasser an der Wasser‐Luft‐Grenzfläche mittels Laser‐basierter oberflächenspezifischer Schwingungsspektroskopie diskutiert.