石英是一种在天然岩石和工业生产中十分重要的矿物晶体材料，其表面的润湿特性对材料合成、涂层制备、生物制药、矿物浮选、二氧化碳地质埋存、油气及天然气水合物资源开发等工业过程有着显著影响。作为一种三方晶系晶体，石英暴露在外的表面可能是其不同的晶面，因此可能具有不同的表面润湿性。然而，关于石英不同晶面润湿性的研究还很匮乏，其中的微观机理尚不明确。

近日，北京天然气水合物国际研究中心的研究人员和日本东京大学的梁云峰副教授合作，以石英晶体的三种常见晶面为研究对象，发现不同晶面的润湿性具有显著差异。进一步地，将飞行时间-二次离子质谱和分子动力学模拟技术相结合，系统研究了不同晶面的表面化学组成及其对润湿性的影响，表明表面羟基浓度的差异是造成不同晶面润湿性差异的直接原因。最后，给出了石英不同晶面的原子尺度构型，证实了晶面的原始表面原子排列方式及表面不饱和键的数量密度（石英晶面的固有属性）差异是不同晶面润湿性差异的本质原因。

这一成果近期以题目“Crystal face dependent wettability of α-quartz: Elucidation by time-of-flight secondary ion mass spectrometry techniques combined with molecular dynamics”发表在胶体与界面科学领域权威期刊《Journal of Colloid and Interface Science》上，中心博士后邓亚骏为论文的第一作者，卢海龙教授为论文的通讯作者。

成果链接：https://doi.org/10.1016/j.jcis.2021.09.047