Grotthuss Mechanism

释义 Definition（中文）

Grotthuss mechanism（格罗特胡斯机制/机理）：指质子（H⁺）在水或氢键网络中并非“带着自己一路扩散”，而是通过氢键链上连续的“接力式转移”（proton hopping）快速迁移的机理。常用于解释水中质子导电性以及酸碱溶液中质子传导比普通离子扩散更快的现象。（在某些材料如质子交换膜中也会讨论类似过程。）

发音 Pronunciation (IPA)

/ˈɡrɒt.hʊs ˈmɛk.ə.nɪ.zəm/

例句 Examples

In water, protons can move quickly through the Grotthuss mechanism.
在水中，质子可以通过格罗特胡斯机制快速移动。

Unlike the vehicle mechanism, the Grotthuss mechanism transfers charge by rapid rearrangement along hydrogen-bonded water chains.
不同于“载体机制”（vehicle mechanism），格罗特胡斯机制通过氢键连接的水分子链上快速重排来传递电荷。

词源 Etymology（中文）

该术语源自Theodor von Grotthuss（西奥多·冯·格罗特胡斯）的姓氏。他在19世纪初提出了关于电解与电荷在液体中传递的早期观点；后来人们用他的名字来指代质子在水的氢键网络中“接力式”迁移这一经典模型。“mechanism”来自希腊语词根，表示“运作方式/机理”。

相关词 Related Words

• Proton
• Hydronium
• Hydrogen Bond
• Proton Hopping
• Proton Conductivity
• Vehicle Mechanism
• Water Wire
• Zundel Cation
• Eigen Cation

文献与作品 Literary Works（出现示例）

• T. von Grotthuss（1806），Sur la décomposition de l’eau…（关于水分解与电解传导的早期论文；该机制名称的历史源头之一）
• R. A. Marcus（1956），On the theory of oxidation-reduction reactions involving electron transfer（虽以电子转移理论著名，但在更广泛的电荷转移动力学讨论中常与质子转移/接力传导并列引用）
• N. Agmon（1995），The Grotthuss mechanism（专门综述该机制的经典论文，常被教材与综述引用）
• J. Israelachvili，Intermolecular and Surface Forces（多版教材；在氢键、水与离子效应讨论中常提及质子异常迁移与相关机理）
• A. V. Hammes-Schiffer & S. J. Benkovic（2006），Relating protein motion to catalysis（讨论生物体系中质子转移与氢键网络概念时，常引入类似“接力”思想）