Sum frequency generation vibrational spectra of the water molecules at the NaF and KF aqueous solution surfaces showed significantly different spectral features and different concentration dependence. This result is the first direct observation of the cation effects of the simple alkali cations, which have been believed to be depleted from the aqueous surface, on the hydrogen bonding structure of the water molecules at the electrolyte solution surfaces. These observations may provide important clues to understand the fundamental phenomenon of ions at the air/water interface.

1.
P.
Jungwirth
and
D. J.
Tobias
,
Chem. Rev. (Washington, D.C.)
106
,
1259
(
2006
).
2.
P.
Jungwirth
and
D. J.
Tobias
,
J. Phys. Chem. B
106
,
6361
(
2002
).
3.
M.
Mucha
,
T.
Frigato
,
L. M.
Levering
,
H. C.
Allen
,
D. J.
Tobias
,
L. X.
Dang
, and
P.
Jungwirth
,
J. Phys. Chem. B
109
,
7617
(
2005
).
4.
T. M.
Chang
and
L. X.
Dang
,
Chem. Rev. (Washington, D.C.)
106
,
1305
(
2006
).
5.
P.
Jungwirth
and
D. J.
Tobias
,
J. Phys. Chem. B
105
,
10468
(
2001
).
6.
S.
Gopalakrishnan
,
D. F.
Liu
,
H. C.
Allen
,
M.
Kuo
, and
M. J.
Shultz
,
Chem. Rev. (Washington, D.C.)
106
,
1155
(
2006
).
7.
B. C.
Garrett
,
Science
303
,
1146
(
2004
).
8.
D. J.
Tobias
and
J. C.
Hemminger
,
Science
319
,
1197
(
2008
).
9.
P.
Jungwirth
and
B.
Winter
,
Annu. Rev. Phys. Chem.
59
,
343
(
2008
).
10.
P.
Jungwirth
,
Faraday Discuss.
141
,
9
(
2009
).
11.
P. B.
Petersen
and
R. J.
Saykally
,
Chem. Phys. Lett.
397
,
51
(
2004
).
12.
P. B.
Petersen
,
J. C.
Johnson
,
K. P.
Knutsen
, and
R. J.
Saykally
,
Chem. Phys. Lett.
397
,
46
(
2004
).
13.
P. B.
Petersen
,
R. J.
Saykally
,
M.
Mucha
, and
P.
Jungwirth
,
J. Phys. Chem. B
109
,
10915
(
2005
).
14.
P. B.
Petersen
and
R. J.
Saykally
,
J. Phys. Chem. B
109
,
7976
(
2005
).
15.
P. B.
Petersen
and
R. J.
Saykally
,
J. Am. Chem. Soc.
127
,
15446
(
2005
).
16.
P. B.
Petersen
and
R. J.
Saykally
,
Annu. Rev. Phys. Chem.
57
,
333
(
2006
).
17.
D. F.
Liu
,
G.
Ma
,
L. M.
Levering
, and
H. C.
Allen
,
J. Phys. Chem. B
108
,
2252
(
2004
).
18.
C.
Schnitzer
,
S.
Baldelli
, and
M. J.
Shultz
,
J. Phys. Chem. B
104
,
585
(
2000
).
19.
P.
Viswanath
and
H.
Motschmann
,
J. Phys. Chem. C
111
,
4484
(
2007
).
20.
P.
Viswanath
and
H.
Motschmann
,
J. Phys. Chem. C
112
,
2099
(
2008
).
21.
S.
Gopalakrishnan
,
P.
Jungwirth
,
D. J.
Tobias
, and
H. C.
Allen
,
J. Phys. Chem. B
109
,
8861
(
2005
).
22.
C. S.
Tian
,
N.
Ji
,
G. A.
Waychunas
, and
Y. R.
Shen
,
J. Am. Chem. Soc.
130
,
13033
(
2008
).
23.
H. T.
Bian
,
R. R.
Feng
,
Y. Y.
Xu
,
Y.
Guo
, and
H. F.
Wang
,
Phys. Chem. Chem. Phys.
10
,
4920
(
2008
).
24.
E. A.
Raymond
and
G. L.
Richmond
,
J. Phys. Chem. B
108
,
5051
(
2004
).
25.
E.
Sloutskin
,
J.
Baumert
,
L. M.
Ocko
,
I.
Kuzmenko
,
A.
Checco
,
L.
Tamam
,
E.
Ofer
,
T.
Gog
,
O.
Gang
, and
M.
Deutsch
,
J. Chem. Phys.
126
,
054704
(
2007
).
26.
R.
Weber
,
B.
Winter
,
P. M.
Schmidt
,
W.
Widdra
,
I. V.
Hertel
,
M.
Dittmar
, and
M.
Faubel
,
J. Phys. Chem. B
108
,
4729
(
2004
).
27.
P.
Koelsch
,
P.
Viswanath
,
H.
Motschmann
,
V. L.
Shapovalov
,
G.
Brezesinski
,
H.
Möhwald
,
D.
Horinek
,
R.
Netz
,
K.
Giewekemeyer
,
T.
Salditt
,
H.
Schollmeyer
,
R.
von Klitzing
,
J.
Daillant
, and
P.
Guenoun
,
Colloids Surf., A
303
,
110
(
2007
).
28.
S.
Ghosal
,
J. C.
Hemminger
,
H.
Bluhm
,
B. S.
Mun
,
E. L. D.
Hebenstreit
,
G.
Ketteler
,
D. F.
Ogletree
,
F. G.
Requejo
, and
M.
Salmeron
,
Science
307
,
563
(
2005
).
29.
B.
Winter
and
M.
Faubel
,
Chem. Rev. (Washington, D.C.)
106
,
1176
(
2006
).
30.
M. A.
Brown
,
R.
D’Auria
,
I. -F. W.
Kuo
,
M. J.
Krisch
,
D. E.
Starr
,
H.
Bluhm
,
D. J.
Tobias
, and
J. C.
Hemminger
,
Phys. Chem. Chem. Phys.
10
,
4778
(
2008
).
31.
V.
Padmanabhan
,
J.
Daillant
,
L.
Belloni
,
S.
Mora
,
M.
Alba
, and
O.
Konovalov
,
Phys. Rev. Lett.
99
,
086105
(
2007
).
32.
I.
Langmuir
,
J. Am. Chem. Soc.
39
,
1848
(
1917
).
33.
L.
Onsager
and
N. N. T.
Samaras
,
J. Chem. Phys.
2
,
528
(
1934
).
34.
A. W.
Adamson
,
Physical Chemistry of Surfaces
, 5th ed. (
Wiley
,
New York
,
1990
).
35.
V. S.
Markin
and
A. G.
Volkov
,
J. Phys. Chem. C
106
,
11810
(
2002
).
36.
E. M.
Knipping
,
M. J.
Lakin
,
K. L.
Foster
,
P.
Jungwirth
,
D. J.
Tobias
,
R. B.
Gerber
,
D.
Dabdub
, and
B. J.
Finlayson-Pitts
,
Science
288
,
301
(
2000
).
37.
A.
Laskin
,
D. J.
Gaspar
,
W. H.
Wang
,
S. W.
Hunt
,
J. P.
Cowin
,
S. D.
Colson
, and
B. J.
Finlayson-Pitts
,
Science
301
,
340
(
2003
).
38.
J. H.
Hu
,
Q.
Shi
,
P.
Davidocits
,
D. R.
Worsnop
,
M. S.
Zahniser
, and
C. E.
Kolb
,
J. Phys. Chem.
99
,
8768
(
1995
).
39.
P. B.
Miranda
and
Y. R.
Shen
,
J. Phys. Chem. B
103
,
3292
(
1999
).
40.
Q.
Du
,
R.
Superfine
,
E.
Freysz
, and
Y. R.
Shen
,
Phys. Rev. Lett.
70
,
2313
(
1993
).
41.
M. J.
Shultz
,
C.
Schnitzer
,
D.
Simonelli
, and
S.
Baldelli
,
Int. Rev. Phys. Chem.
19
,
123
(
2000
).
42.
G. L.
Richmond
,
Chem. Rev. (Washington, D.C.)
102
,
2693
(
2002
).
43.
Y. R.
Shen
and
V.
Ostroverkhov
,
Chem. Rev. (Washington, D.C.)
106
,
1140
(
2006
).
44.
W.
Gan
,
D.
Wu
,
Z.
Zhang
,
R. R.
Feng
, and
H. F.
Wang
,
J. Chem. Phys.
124
,
114705
(
2006
).
45.
Y. R.
Shen
,
Nature (London)
337
,
519
(
1989
).
46.
X.
Zhuang
,
P. B.
Miranda
,
D.
Kim
, and
Y. R.
Shen
,
Phys. Rev. B
59
,
12632
(
1999
).
47.
H. F.
Wang
,
W.
Gan
,
R.
Lv
,
Y.
Rao
, and
B. H.
Wu
,
Int. Rev. Phys. Chem.
24
,
191
(
2005
).
48.
W.
Gan
,
D.
Wu
,
Z.
Zhang
,
Y.
Guo
, and
H. F.
Wang
,
Chin. J. Chem. Phys.
19
,
20
(
2006
).
49.
M. J.
Shultz
,
S.
Baldelli
,
C.
Schnitzer
, and
D.
Simonelli
,
J. Phys. Chem. B
106
,
5313
(
2002
).
50.
N.
Ji
,
V.
Ostroverkhov
,
C. S.
Tian
, and
Y. R.
Shen
,
Phys. Rev. Lett.
100
,
096102
(
2008
).
51.
L. M.
Levering
,
M. R.
Sierra-Hernández
, and
H. C.
Allen
,
J. Phys. Chem. B
111
,
8814
(
2007
).
52.
T. L.
Tarbuck
,
S. T.
Ota
, and
G. L.
Richmond
,
J. Am. Chem. Soc.
128
,
14519
(
2006
).
53.
S.
Baldelli
,
C.
Schnitzer
, and
M. J.
Shultz
,
Chem. Phys. Lett.
302
,
157
(
1999
).
54.
H. T.
Bian
,
R. R.
Feng
,
Y.
Guo
, and
H. F.
Wang
,
J. Chem. Phys.
130
,
134709
(
2009
).
55.
W. K.
Zhang
,
D. S.
Zheng
,
Y. Y.
Xu
,
H. T.
Bian
,
Y.
Guo
, and
H. F.
Wang
,
J. Chem. Phys.
123
,
224713
(
2005
).
56.
W. K.
Zhang
,
H. F.
Wang
, and
D. S.
Zheng
,
Phys. Chem. Chem. Phys.
8
,
4041
(
2006
).
57.
D. R.
Lide
,
CRC Handbook of Chemistry and Physics
, 85th ed. (
CRC
,
Boca Raton
,
2005
).
58.
X.
Wei
and
Y. R.
Shen
,
Phys. Rev. Lett.
86
,
4799
(
2001
).
59.
G. N.
Patwari
and
J. M.
Lisy
,
J. Chem. Phys.
118
,
8555
(
2003
).
60.
D. J.
Miller
and
J. M.
Lisy
,
J. Chem. Phys.
124
,
024319
(
2006
).
You do not currently have access to this content.