本溶剂化脱溶剂化，通过对比二者在吸附，为研究者优化材料性能、精准设计功能材料提供理论依据与实践指引。

什么是溶剂化

是指与溶质粒子之间发生相互作用，形成的过程。静电力、氢键、范德华力溶剂分子的或非极性特征离子–偶极作用、氢键作等方式进行溶剂化，而非极性溶剂则依赖与溶质粒子相互作用。溶剂化过程中的能量变化主要来源于溶剂与溶质之间相互作用的形成能及溶剂分子本身的热力学稳定性。

电解质脱溶剂化（Desolvation）是溶剂化过程的，指的是溶质分子或离子从溶剂化结构中溶剂分子的过程。脱溶剂化通常发生在溶质进入中心、形成金属–配体键合，或离子从溶液迁移至固相界面等情况下。

能量输入打破溶剂化层中的相互作用，配位状态变化。调节反应路径和反应速率活性位点图2. 缺陷调控电子结构以加速界面脱溶剂化及锌离子扩散的机理示意图。DOI: 10.1002/adfm.202522711

溶剂化的机制与影响因素

溶质的电子结构调控。

偶极相互作用、氢键或离子–偶极作用的电子进催化位点影响溶剂化过程的因素主要包括极性溶剂通常能够与溶质分子通过电偶极相互作用或氢键作用形成较强的溶剂化效应。特别是在离子溶剂化过程中，在非极性溶剂中，溶剂化效应较弱，溶质分子主要通过与溶剂分子发生相互作用，溶质的溶解度通常较低。

溶质的性质

例如，极性溶质或带电离子比非极性分子更容易在极性溶剂中发生溶剂化。溶质的尺寸和形状也会影响溶剂分子包围溶质的能力，进而影响溶剂化层的结构和稳定性。

溶剂分子的大小和形状决定了其与溶质分子之间的相互作用方式及强度。往往能够更好地接近溶质粒子，从而形成较为紧密的溶剂化壳层。可能会形成较为松散的溶剂化壳，影响溶质的稳定性。

溶剂分子的配位数

配位数较高的溶剂分子可能会围绕溶质分子形成更为紧密的溶剂化结构，从而增加溶质的稳定性。溶剂化壳层的结构直接影响溶质的稳定性及其在催化反应中的行为。在催化反应中，溶剂化壳层可能会影响反应物的进入或脱离催化剂表面活性位点，从而影响反应的速率和选择性。都可能对反应过程产生重要影响。

脱溶剂化的过程通常涉及溶剂分子与溶质之间的相互作用打破，进而导致溶质的反应活性增加。对于催化过程而言，脱溶剂化有时是必要的步骤，特别是在金属催化中，脱溶剂化可以促使反应物直接与金属表面发生相互作用，从而提高反应速率。

溶质的电荷密度、溶剂的极性以及溶质表面吸附行为的变化、脱溶剂化程度。

溶质的电荷密度

，从而增加脱溶剂化过程中克服能量障碍的难度。高电荷密度的溶质在脱溶剂化过程中可能需要更多的能量来断开与溶剂分子之间的配位或相互作用。

溶剂的极性

溶剂与溶质之间的相互作用较强，溶质的脱溶剂化过程可能需要克服较大的能量屏障图5. 极性有机分子配体场工程加速2+在脱溶剂化过程中，。脱溶剂化可能暴露溶质表面更多的活性位点，改变其与催化剂表面的相互作用。如果溶质与催化剂表面的吸附过强，可能抑制进一步的反应；如果吸附过弱，则可能无法有效进入催化活性位点。

+过度脱溶剂化：不完全脱溶剂化：溶剂化与脱溶剂化虽然在反应过程中都涉及溶剂与溶质的相互作用，但它们的本质区别在于。

，目的是通过增加溶质分子的稳定性和提高其溶解度；而，其目的是去除溶剂分子，以使溶质暴露出更多的反应活性。

图7. 通过氟化取代降低溶剂分子中氧原子的电子密度从而调节溶剂化能力研究。DOI: 10.1038/s41560-020-0634-5

溶剂化与脱溶剂化的联系

交替发生。反应中，在催化反应的过程中，溶剂化与脱溶剂化，不仅影响催化剂表面的活性，还影响反应物和催化剂之间的相互作用。图8. 催化阴极–电解质界面的脱溶剂化，实现高性能镁离子电池研究中脱溶剂化行为示意图。DOI: 10.1002/smll.202311587