Резултс сообщил на этой неделе в Журнале Химической Физики от AIP Publishing, подтвердите, впервые, гигант взимают аннулирование за поверхность в контакте с трехвалентным решением для электролита. В отличие от предыдущих наблюдений, это не потребовало очень заряженной поверхности.Следователи, Чжи-Ён Ван из Технологического университета Чунцина в Китае и Цзяньчжун У из Калифорнийского университета, Риверсайд, нашли, что диэлектрический ответ растворителя увеличивает корреляцию multivalent ионов с противоположно заряженными поверхностными группами. Это облегчает формирование межфазовых сцеплений противоположных обвинений под названием пары Bjerrum и приводит к наблюдаемому гигантскому аннулированию обвинения.
«Предыдущие теоретические исследования не предоставляли надежное описание иона межфазовое поведение в системах этого типа», сказал Ван. Например, не было никакого согласия в литературе о том, какое взаимодействие доминирует над избыточной адсорбцией multivalent противоионов в заряженном интерфейсе.
Данное исследование составляет совместное воздействие дискретных поверхностных обвинений, исключенного из иона объема, поверхностных морщин и пространственного изменения диэлектрического ответа. Последнему разрешили измениться начиная с диэлектрической постоянной, и динамика обвинения воды в нанопорах, таких как те в ионных каналах в клеточных мембранах, может существенно отличаться от этого в оптовой воде.По всем этим причинам исследователи бросили более близкий взгляд на диэлектрический ответ ограниченных электролитов в реалистической образцовой системе. Это привело к их наблюдениям, о которых сообщают, сюда.
Одна причина, что предыдущие исследования пропустили наблюдаемое гигантское явление аннулирования обвинения, Ван сказал, состоит в том, потому что неотъемлемо разнородной, неоднородной природой поверхностного обвинения пренебрегли. В текущем исследовании они показали, что поверхностная разнородность обвинения и диэлектрический ответ растворителя не два отдельных вопроса, но должны быть рассмотрены вместе.
В частности, ясное понимание роли, которую играют обвинения изображения, важно, чтобы достигнуть последовательной интерпретации экспериментальных результатов.Эти наблюдения указывают, что общее предположение об однородной поверхностной плотности обвинения сомнительно в присутствии multivalent ионов. Такое предположение не обеспечивает верное представление межфазовой структуры и, кажется, пропускает важную физику, которые происходят в ограниченном пространстве, таком как распространенные в биологических системах.
Авторы планируют расширить свое исследование, чтобы изучить другие смешанные решения для электролита в контакте с кривыми или неправильными поверхностями. Кроме того, больше работы необходимо, чтобы составлять местную диэлектрическую неоднородность около заряженных поверхностей, которые идут вне традиционных моделей.