Nonionic and ionic surfactants at an interface
提出了一个Ginzburg-Landau理论，用于研究极性二元混合物中表面活性剂由于两亲性相互作用而在界面处聚集的问题。它们可以是与抗衡离子共存的离子表面活性剂。考虑到溶剂化和镜像相互作用，并考虑到有限体积分数的表面活性剂，我们得到了它们的分布和平衡界面周围的电势。还计算了表面张力。吸附的离子型表面活性剂的分布比抗衡离子的分布窄。吸附标记为亲水和疏水对离子表面活性剂和抗衡离子。
2008-05-14 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Scaling properties in the adsorption of ionic polymeric surfactants on generic nanoparticles of metallic oxides by mesoscopic simulation
我们研究了聚丙烯酸类分散剂在金属氧化物$XnOm$的通用表面上的吸附等温线的缩放作为单体单元的数量的函数，使用静电耗散粒子动力学模拟。模拟显示了这些系统中的标度特性如何出现，以及等温线如何重新标度为通用曲线，再现了报道的实验结果。这些系统的临界指数也得到了，在完美的协议与标度理论的deGennes。一些重要的应用被提及。
2014-02-11 cond-mat.soft physics.chem-ph
Kinetics of Surfactant Adsorption: The Free Energy Approach
本文综述了表面活性剂在流体/流体界面吸附动力学的自由能方法。形式主义适用于几个系统。对于非离子表面活性剂的解决方案，结果与以前的模型相吻合，同时表明其有效性的限制。我们研究的情况下，表面活性剂的混合物，专注于混合动力学和其个别成分的属性之间的关系。无盐离子表面活性剂溶液中的强静电相互作用大大改变了吸附动力学。在这种情况下，理论解释了以前不能理解的实验结果。并对加盐筛选的效果进行了研究。我们的理论预测与现有的实验进行了比较。
2001-06-06 cond-mat.soft physics.chem-ph
A model study of cooperative binding of ionic surfactants to oppositely charged flexible polyions
建立了一个新的单体配体与线性晶格协同结合的统计模型，用于研究稀溶液中离子型表面活性剂分子与柔性聚离子链的相互作用。静电结合的配体上的聚离子和相邻的结合配体之间的疏水缔合的网站被假定为随机过程。在柔性聚离子中引入了由多个晶格点在规定宽度内隔开的配体缔合。模型计算的Monte Carlo方法进行调查的绑定行为。对配体缔合及其在链上的宽度的假设在确定临界聚集浓度和结合等温线中是重要的。结果是合理的解释几个表面活性剂的柔性聚离子结合实验。的方法的影响，并进行了讨论。
2015-01-10 cond-mat.soft
Role of ionic surfactant in magnetic dynamics of self-assembled dispersions of nanoplatelets
在复杂的胶体系统中，粒子间的相互作用强烈地影响组成粒子的动力学。对动态响应的研究也提供了关于这些相互作用的性质的宝贵信息。在这里，我们演示了如何调整的静电相互作用的离子表面活性剂在分散的磁性纳米片导致开发新的动态模式的磁响应光谱。集体模式可以通过改变磁性纳米片（MP）与表面活性剂的浓度比或增加反映该流体磁体的纳米级特性的MP浓度来诱导或抑制。
2023-01-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Desorption of hydrocarbon chains by association with ionic and nonionic surfactants under flow as a mechanism for enhanced oil recovery
从嵌入岩石表面的油井中提取石油的需求导致了新的和改进的强化采油技术的发展。其中之一是将表面活性剂与水蒸气一起注入，这促进了石油的解吸，然后可以使用泵提取，因为表面活性剂将石油封装在泡沫中。然而，导致石油的最佳解吸的机制和进行解吸的最佳类型的表面活性剂还不为人所知，这保证了需要在这一主题上进行基础研究。在这项工作中，我们报告的非平衡耗散粒子动力学模拟模型表面活性剂和油分子吸附在表面上，与研究的表面活性剂的效率解吸碳氢化合物链，发现吸附在平坦的表面上的目的。研究的模型表面活性剂对应于非离子和阳离子表面活性剂，和烃解吸研究作为表面活性剂浓度的函数下增加Poilluille流。我们得到各种烃解吸等温线的表面活性剂提出的每一个模型，在流动。非离子表面活性剂被认为是最有效的解吸油和机制，导致这种现象的介绍和讨论。
2017-08-31 cond-mat.soft
Analytical modeling of micelle growth. 4. Molecular thermodynamics of wormlike micelles from ionic surfactants: theory vs. experiment
假设条件：在离子型表面活性剂和盐的溶液中的spherocylinerase（棒状，蠕虫状）胶束的聚集数和长度可以预测知道的分子参数和输入浓度的物种。这可以通过升级的定量分子热力学模型，从本系列前面的部分与胶束断裂能的静电分量的表达式，这是相对于胶束的圆柱形部分的球形端帽的过剩自由能。理论：胶束化的热力学扩展到多组分体系的情况下，其中可能包含几个表面活性剂（离子和非离子）和盐，考虑到在胶束表面上的Stern层中的抗衡离子结合的效果。此外，考虑的重点是由单离子表面活性剂加盐的系统。调查结果：在不同盐浓度和温度下，阴离子和阳离子表面活性剂蠕虫状胶束的理论模型和实验数据之间取得了很好的一致性。根据实验观察，在高盐浓度下，该模型预测蠕虫状胶束的端盖和圆柱形部分之间的化学平衡的损失，这意味着过渡到其他的自组装，例如分支，形态或结晶和相分离的开始。
2020-10-09 cond-mat.soft
From ionic surfactants to Nafion through convolutional neural networks
我们已经将最新的机器学习进展，深度卷积神经网络，应用于三维（体素）软物质数据，由分子动力学计算机模拟生成。我们集中在结构和相的性质的粗粒模型的水合离子表面活性剂。我们已经训练了一个分类器，能够自动检测系统中吸收的水量，因此将每个水合水平与相应的最具代表性的纳米结构相关联。基于迁移学习的概念，我们接下来将相同的网络应用于相关的聚合离聚物Nafion，并提取了这些配置与上述配置的相似性的度量。我们证明，在此基础上，它是可能的表示在固定的水合水平的聚合物的静态结构因子作为叠加的表面活性剂在多个水含量。我们认为，这样的程序可以提供一个有用的，不可知的，数据驱动的，精确的描述无序材料的多尺度结构，而不诉诸任何先验模型图片。
2020-10-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Dynamic Surface Tension of Aqueous Solutions of Ionic Surfactants: Role of Electrostatics
用最大气泡压力法研究了阳离子表面活性剂十二烷基三甲基溴化铵在空气-水界面上的吸附动力学。在短时间内，吸附是扩散限制的。在较长的时间，表面张力显示出一个中间平台，并不能再占扩散限制过程。相反，吸附出现动力学控制和减缓吸附障碍。一个泊松-玻尔兹曼理论的静电排斥从表面并不能完全解释所观察到的势垒。表面相变的可能性，预计从拟合的等温线，但尚未观察到的布鲁斯特角显微镜。
2010-11-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Quantifying the Critical Micelle Concentration of Nonionic and Ionic Surfactants by Self-Consistent Field Theory
University of California Berkeley（加州大学伯克利分校）；The Procter & Gamble Company（宝洁公司）；Lawrence Berkeley National Lab（劳伦斯伯克利国家实验室）
本研究构建统一的自洽场理论框架，可同时处理非离子与离子型表面活性剂的CMC、胶束结构及胶束化路径，精准捕捉盐效应，三类常用表面活性剂的预测结果与实验定量吻合，为表面活性剂理性设计提供理论工具。
2024-12-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Concentration-Dependent Restructuring of Ionic Liquid Micelles Induced by an Anionic Surfactant
Shiv Nadar Institution of Eminence（Shiv Nadar卓越学院）
研究探讨了阴离子表面活性剂SDS在低于CMC时对离子液体（IL）胶束聚集的影响，通过表面张力测量、理论分析和分子动力学模拟揭示了SDS与IL的协同作用机制。
2026-03-31 cond-mat.soft
Shear-induced ordering of nano-pores and instabilities in concentrated surfactant mesh phases
具有强结合抗衡离子的混合表面活性剂体系显示出许多有趣的相，例如由无序阵列的缺陷（双层中的水填充的纳米孔）组成的随机网格相。本研究解决了剪切下的随机网格相的非平衡相变的有序网格相与纳米孔之间的高度相干在三维。在不同的剪切应力条件下的原位小角度同步辐射X射线研究表明，尖锐的布拉格峰的X射线衍射，成功地索引的菱形晶格与R $\bar{3}$ m空间群对称性。在较高的剪切应力下，有序的网状相表现出类质同晶孪晶和屈曲。我们的实验研究带来了丰富的非平衡相变在浓缩的阳离子表面活性剂系统与强结合的抗衡离子迄今没有很好地探索，并提供了定量的理解动机。
2021-07-10 cond-mat.soft
Dynamical thickening transition in plate coating with concentrated surfactant solutions
我们提出了一个大范围的实验数据，表面活性剂对著名的Landau-Levich-Derjaguin实验的影响，在该实验中，通过将固体板从浴中拉出而产生液体膜。测量了不同种类的表面活性剂和不同浓度的膜的厚度h作为牵引速度V的函数。测量增稠因子$α=h/h_{LLD}$，其中hLLD是针对纯液体获得的，在宽范围的毛细管（$Ca=ηV/γ$）中，可以确定两种恒定增稠的状态：在小毛细管数下，由于限制和表面弹性（或Marangoni）效应，$α$大，并且在大Ca下，由于表面粘性效应，$α$略高于1。在中间Ca，$α$随着Ca沿“动态转变”增加而减少。在非离子型表面活性剂的情况下，动态转变发生在固定的Ca，独立的表面活性剂的浓度，而对于离子型表面活性剂，由于静电势垒的存在，动态转变取决于浓度。控制的物理化学参数，使我们能够阐明的动态过渡的性质，并将其与表面流变学。
2011-06-10 cond-mat.soft
Diffusiophoresis of a non-polar fluid droplet laden with soluble ionic surfactants
Indian Institute of Technology Kharagpur（印度理工学院卡拉格普尔分校）；Southern University of Science and Technology（南方科技大学）
研究非极性液滴中带可溶性离子表面活性剂的扩散电泳，揭示有限速率表面活性剂动态和界面传输对液滴运动的关键作用。
2026-02-06 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Study of Structural Properties in Complex Fluids by Addition of Surfactants Using DPD Simulation
在这项工作中，我们研究了离子型表面活性剂的三级结构时，在系统中的pH值进行修改，使用静电耗散粒子动力学模拟（DPD）。研究了表面活性剂种类和pH值对测定结果的影响。我们的模拟再现了文献中报道的实验行为。还得到了分子大小随pH变化的回转半径的标度。
2014-02-11 cond-mat.soft physics.chem-ph
Water confined in self-assembled ionic surfactants nano-structures
我们提出了一个粗粒化模型的离子表面活性剂在明确的水溶液中，并研究通过计算机模拟的影响，水含量对系统的形态，以及随之而来的影响所形成的界面上的结构特征的吸附流体。在环境条件下增加水化水平，该模型表现出一系列的三个不同的阶段：层状，圆柱形和胶束。我们表征的衍射图案和中子散射静态结构因子方面的不同结构。我们证明了自组装水畴的纳米尺寸的变化率在不同的阶段显示出奇特的变化。我们还深入分析了水/限制矩阵接口的结构，其可调程度的曲率的影响，以及水分子在不同的限制环境中的性质。最后，我们讨论了我们的结果相比，实验数据和它们对广泛的重要的科学和技术领域的影响，在软材料的界面处的水的行为是至关重要的。
2014-12-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Temperature effects on the ionic conductivity in concentrated alkaline electrolyte solutions
碱性电解质溶液是可再充电电池和碱性燃料电池中的重要组分。由于离子电导率被认为是这些器件性能的限制因素，这些器件通常在升高的温度下操作，因此其温度依赖性是非常重要的。在这里，我们使用NaOH作为碱性电解质的一个典型例子，并为这个系统，我们已经进行了反应分子动力学模拟与实验验证的高维神经网络潜力来自密度泛函理论计算。结果发现，在浓NaOH溶液中，升高的温度提高了质子转移对离子电导率的贡献和能斯特-爱因斯坦关系的偏差。预计这些发现对于基于碱性电解质溶液的电化学装置具有实际意义。
2019-12-02 cond-mat.soft physics.chem-ph
Ionic activity in concentrated electrolytes: solvent structure effect revisited
我们重新审视的作用，当地的溶剂结构的电解质的活度系数与一般的非本地介电函数的方法。我们把浓缩的电解质作为介电介质，并建议一个内插公式的介电响应。根据分子动力学模拟和实验数据对纯水极限进行了标定。解决我们的模型周围的中心离子，我们发现强大的过屏蔽和振荡的潜力，这是不存在的标准的“原始模型”的预测。我们得到数学上易于处理的封闭形式的活度系数的表达式，并显示出合理的协议与实验数据。
2019-05-28 cond-mat.soft physics.chem-ph
Analytical modeling of micelle growth. 3. Electrostatic free energy of ionic wormlike micelles -- effects of activity coefficients and spatially confined electric double layers
假设条件：为了准确预测离子型表面活性剂蠕虫状胶束的聚集数和尺寸，分子热力学理论必须精确计算胶束中每个分子的自由能，精确度要优于0.01 kT，这是一个严峻的挑战。这个问题可以得到解决，如果相互限制的胶束counterboundaries的气氛，以及counterboundaries绑定，表面曲率和离子相互作用的双电层（EDL）的影响，准确地描述。理论：使用适当的电池模型计算电场，该电池模型考虑了上述效应。已经使用了活度系数的表达式，其在整个EDL中变化并描述了离子之间的静电、硬球和特定相互作用。提出了一种快速计算静电自由能的新方法。调查结果：数值结果表明，表征圆柱形和球形胶束的EDL的量随电解质浓度的增加而变化。与忽略离子相互作用的情况相比，活度系数的影响导致胶束中每个表面活性剂分子的自由能值更高。这些结果对于正确预测离子型表面活性剂蠕虫状胶束的尺寸是必不可少的。这项研究可以扩展到混合胶束的离子和非离子表面活性剂的解释所观察到的协同效应。
2020-07-11 cond-mat.soft
Study of the Liquid/Vapor Interfacial Properties of Concentrated Polyelectrolyte-Surfactant Mixtures Using Surface Tensiometry and Neutron Reflectometry: Equilibrium, Adsorption Kinetics and Dilational Rheology
本研究采用表面张力法和中子反射法，研究聚电解质与相反电荷表面活性剂混合物的液气界面吸附，揭示其两步吸附平衡机制，为相关体系的物理化学特征理解提供支撑。
2024-01-27 cond-mat.soft
Vortex in liquid films from concentrated surfactant solutions containing micelles and colloidal particles
假设：在从双峰粒径分布的胶体溶液中蒸发自由液膜的过程中，可以观察到新的动力学现象。这样的分布是以自然的方式形成的混合溶液（轻微浑浊）的阳离子和阴离子表面活性剂，其中纳米级胶束与微米级沉淀颗粒共存。实验：在不蒸发水的情况下，薄膜变薄至厚度< 100 nm。当水从膜蒸发时，观察到自发的膜增厚（高于300 nm）和在中心具有较薄膜的斑点的动态涡旋的出现。涡旋壁具有阶梯状轮廓，阶梯高度等于有效胶束直径（约100 μ m）。8 nm）和多达20-30个分层步骤。结果：对于大于100 nm的厚度，从胶束溶液中的泡沫膜分层从未观察到。这证明在蒸发膜中形成了厚的胶束胶体晶体。较大的微米级颗粒的作用是在高原边界形成滤饼，其支撑厚膜。定量力学模型表明，阶梯状涡廓线是由流体动力学和表面张力力的平衡所稳定的。涡旋不仅在阴阳离子表面活性剂溶液的膜中观察到，而且在二氧化硅和胶乳颗粒悬浮液的膜中也观察到，其中含有较小的表面活性剂胶束。
2020-05-14 cond-mat.soft
Shear and longitudinal viscosity of non-ionic C12E8 aqueous solutions
本文测量了非离子表面活性剂C12 E8水溶液在单相各向同性液相区的稳态剪切粘度、纵向弹性模量和超声吸收。总体结果支持存在两个独立的浓度区间，对应于不同的结构特性。在富含表面活性剂的区域中，稳态剪切粘度的温度依赖性遵循玻璃状系统的方程特征。超声吸收光谱表明明确的证据所描述的科尔-科尔松弛公式的粘弹性行为。在富含水的区域中，所测量的量的行为更加复杂，并且反映了分散的聚集体的存在，其尺寸随着温度和浓度而增加。还观察到一个额外的低频贡献，这是由于水分子和/或表面活性剂单体之间的交换的聚集体和散装溶剂区域。
2006-01-14 cond-mat.soft
Why can a hydrophilic polyelectrolyte precipitate and redissolve below the critical micelle concentration of an oppositely-charged surfactant ?
本研究通过平均场理论解析，揭示了聚电解质在低于CMC的相反电荷表面活性剂下发生再入凝聚的机制，强调静电吸附与最小耦合能的关键作用。
2024-11-10 cond-mat.soft
Ionic Structure and Decay Length in Highly-Concentrated Confined Electrolytes
我们使用电解质的原始模型的分子动力学模拟研究在宽范围的电解质浓度，界面分离，表面电荷密度，和离子大小的带电平面界面限制的一价电解质水溶液中的离子结构。这些调查的灵感来自最近的实验，这些实验直接测量了高浓度电解质随着浓度增加而增加的衰减长度。通过评价离子密度分布、净电荷密度、屏蔽因子和与带电界面的屏蔽相关的衰减长度来探测由界面产生的纳米限制中的离子的行为。结果表明，存在两个不同的制度的筛选行为的浓度从0.1 M到2.5 M的范围广泛的电解质系统通过调整界面分离，表面电荷密度，和离子大小的变化。对于低浓度，筛选因子表现出单调衰减到0，衰减长度随着浓度的增加而急剧减小。对于高浓度（$\gtrsim 1$ M），屏蔽因子具有非单调行为，表明电荷反转和界面附近离子结构层的形成。在这些条件下的衰减长度随着浓度的增加而增加，表现出幂律行为。为了补充模拟结果，变分方法的开发，产生的电荷密度与模拟中观察到的特性一致。结果表明，在空间相关性的强度和筛选行为的变化的上升之间的关系。
2020-09-05 cond-mat.soft physics.chem-ph
Theory of Transport in Highly Concentrated Electrolytes
离子液体具有很高的电化学和热力学稳定性，并具有高度的可调性，是一种很有前途的新型电解质。作为没有中性溶剂的纯离子电解质，它们在带电界面附近和本体中表现出特征结构，两者都通过单独的框架和方法在理论上描述。我们提出了一个整体连续理论适用于这两个地区。纯离子液体和离子液体混合物的传输理论允许电解质演变的系统描述。特别是，可以研究动态批量传输效应和界面结构。该理论在物理上是一致的，并描述了多组分溶液（离子液体，高浓度电解质，盐包水电解质）。在这里，我们给出了详细的理论推导，并专注于批量运输过程中出现的离子液体在电化学电池。此外，我们验证了我们的框架，基于离子液体和水的混合物作为电解质的锌离子电池。
2022-01-10 cond-mat.soft physics.chem-ph physics.comp-ph
Mathematical Modelling of Hydrophilic Ionic Fertiliser Diffusion in Plant Cuticles: Lipophilic Surfactant Effects
农业工业需要提高喷洒在作物和杂草上的效力，以减少其对环境的影响并增加经济回报。提高功效的一种方法是通过增强叶面渗透。植物叶片角质层是农药在叶片内扩散的最重要屏障。已经注意到，离子活性成分与表面活性剂一起渗透通过植物叶的一整套机制还没有很好地定义，并且增强渗透的油很少受到关注。机械数学模型的重要性在文献中已经提到过。两个机械的数学模型已经开发的作者，专注于植物角质层渗透氯化钙通过番茄果实角质层。这些模型包括离子结合和蒸发与吸湿水吸收，以及改变活性成分浓度和类型，相对湿度和植物物种的能力。在这里，我们进一步开发这些模型，包括亲脂性佐剂的作用，以及吸附和脱附的化合物在角质层表面与一种新的自适应竞争性Langmuir模型。对渗透模型的这些修改为文献提供了新的补充。我们验证我们的理论模型结果对适当的实验数据，讨论关键的敏感性和相关的理论预测的物理机制。结果表明，除了解吸机制可能是一种方法来预测增加渗透在后期和模型参数的灵敏度比较井，目前在文献中。
2019-07-07 cond-mat.soft physics.app-ph physics.bio-ph
Hydrogen bond-driven interactions between chitosan and biobased surfactants: A study of bulk behavior and surface adsorption
本研究探讨了壳聚糖与生物基表面活性剂烷基多糖苷在酸性条件下由氢键驱动的非离子相互作用，发现APG浓度和离子强度调控凝聚层形成及核壳结构液滴的产生，该过程显著增强复合物在固体表面的吸附，为生物基可持续配方设计提供了新见解。
2025-03-03 cond-mat.soft
Theoretical Prediction and experimental measurement of the mixed flocculation/coalescence rate of ionic Hexadecane-in-water nano-emulsions
理论计算的混合聚集/聚结（kFC）率对应于一组的十六烷在水中的纳米乳液稳定与十二烷基硫酸钠（SDS）在不同的NaCl浓度。通过乳液稳定性模拟（ESS）预测的分散体的聚集体总数随时间的变化获得速率。为了模拟盐浓度对表面活性剂的表面过量的依赖性，实施了两种不同的模型。还进行了kFC的实验测量，基于作为时间的函数的乳液的浊度的变化。只有当表面活性剂吸附模型考虑到表面活性剂溶液的盐析和由连续相的离子强度的增加引起的液滴表面电荷的部分屏蔽之间的平衡时，理论和实验之间才能达到令人满意的一致。观察到的行为不能根据Derjaguin-Landau-Verwey-Overbeek（DLVO）理论来证明。相反，任何大小的聚集体的可逆絮凝提出作为一种替代机制来解释的依赖性kFC作为盐浓度的函数。
2015-07-07 cond-mat.soft
Quantitative description of the surface tension minimum in a two-component surfactant system
本文针对两组分表面活性剂体系中表面张力最小值现象，基于朗缪尔模型与质量作用模型的统计热力学处理，推导新表达式，实现对实验数据的定量描述。
2025-09-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Reversible Ionic Aggregation Kinetics in Concentrated Electrolytes
John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences, Harvard University（哈佛大学工程与应用科学学院）；Department of Materials, University of Oxford（牛津大学材料系）
本文提出了一种用于浓电解质中可逆离子聚集动力学的理论框架，通过求解开放/占据的结合位点宏观速率方程，揭示了电解质中离子结合在条件变化时的行为，展示了多时间尺度特性。
2026-05-01 cond-mat.soft
Equilibration of a Polycation-Anionic Surfactant Mixture at the Water-Vapor Interface
本研究通过表面张力技术和扩张粘弹性测量，探究高浓度PDADMAC-SLES混合物在水-汽界面的吸附行为，提出两步吸附-平衡机制，明确界面解离铺展过程是表面张力降低的主因，深化了对聚电解质-表面活性剂混合物理化行为的理解。
2024-01-27 cond-mat.soft
Design of eco-friendly fabric softeners: structure, rheology and interaction with cellulose nanocrystals
浓缩的织物柔软剂是水基制剂，其含有约10 - 15 wt. %的主要由棕榈油合成的双尾酯季铵盐表面活性剂。在最近的专利中，显示了包含在今天的制剂中的表面活性剂的显著部分可以减少约50%并且被天然瓜尔胶聚合物替代，而不会对沉积和软化性能产生有害影响。我们目前研究这些柔软剂配方的结构和流变性，并确定这些效果的起源机制。使用的聚合物添加剂是瓜尔胶多糖，一种是阳离子的，一种是通过添加羟丙基改性的。使用光学和低温透射电子显微镜，小角度光和X射线散射，最后流变学的配方与瓜尔胶聚合物进行了研究。类似的技术应用于研究柔软剂和纤维素纳米晶体的相行为，这里考虑作为棉花的模型。酯季铵盐表面活性剂显示组装成微米级囊泡在稀释和浓缩制度。在前者中，加入少量瓜尔胶不会损害囊泡结构和稳定性。在集中的制度，阳离子瓜尔胶诱导与耗尽相互作用的局部拥挤，并导致形成一个局部的层状秩序。在流变学中，将聚合物浓度调节为表面活性剂浓度的十分之一足以抵消与表面活性剂减少相关的弹性性能的降低。总之，我们已经表明，通过适当选择天然添加剂，可以将织物调理剂中表面活性剂的浓度降低约一半，这一结果可能代表当前家庭护理配方的重大突破。
2018-04-25 cond-mat.soft
Structure and phase transitions into ionic adsorption layers on liquid interfaces
通过适当的热力学处理的表面活性剂离子之间的静电和非静电相互作用，以及热力学非局部性的影响的离子吸附层的结构进行了研究。分析也适用于相变到离子吸附层，进一步干扰的双电层和流体动力学稳定性的压缩波在薄的液体膜中的扩散-扩散结构。
2014-10-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Mutual effect of charge- and number-density correlations in ionic liquids and concentrated electrolytes
在Gaussian近似下研究浓离子系统关联函数，考虑涨落贡献后发现结果无显著变化，并推导振荡与单调衰减的必要条件，指出需超越该近似以验证渐近衰减行为。
2025-06-25 cond-mat.soft
Colloidal structure, energy extensivity and Monte Carlo sampling properties of improved short-range interaction models for surfactant-coated magnetic nanoparticles
针对标准DLVO理论描述离子型表面活性剂磁性胶体的局限性，通过修正范德华能发散并比较短程相互作用模型，发现更详细模型的蒙特卡洛模拟更符合理论预期，还揭示了粒径分散性的影响及能量扩展性偏差。
2025-04-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Enhanced scattering induced by electrostatic correlations in concentrated solutions of salt-free dipolar and ionic polymers
本文提出了一个研究偶极和离子型聚合物浓溶液和熔体中静态单体密度-密度关联函数（结构因子）的一般理论。该理论捕获的静电波动的结构因子的影响，并提供了深入了解的起源实验观察到的增强散射在超低波矢无盐离子聚合物。结果表明，增强的散射可以起源于电极化的强度波动和单体密度之间的耦合。分别考虑了有限尺寸的永久偶极子和离子对在偶极和电荷调节离子聚合物中的极化的局部和非局部效应。理论计算表明，类似于无盐离子聚合物，偶极聚合物的结构因子也可以表现出在有限波矢处的峰和在超低波矢处的增强散射。虽然偶极相互作用的考虑导致单体之间的吸引力的相互作用，在超低波矢的增强的散射仅预测的基础上的静电的弱不均匀的偶极和离子聚合物，而不考虑任何聚集体或相分离的影响。因此，我们的结论是，无论是聚集，也没有相分离是必要的观察在无盐偶极和离子聚合物在超低波矢的增强散射。对于电荷调节离子聚合物，它表明，带电单体之间的静电相互作用得到筛选与筛选长度，这不仅取决于自由抗衡离子和共离子的浓度，但也对吸附的离子的浓度上的聚合物链。定性比较离子和偶极聚合物熔体的实验散射曲线，提出使用在这项工作中开发的理论。
2018-10-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Are Room Temperature Ionic Liquids Dilute Electrolytes?
理解离子液体结构的一个重要问题是离子是否真正是“自由的”和可移动的，这将对应于浓缩的离子熔体，或者更确切地说是“结合”在离子对中，即具有小浓度的自由离子的离子对的液体。最近来自不同团体的表面力平衡实验对这个问题给出了相互矛盾的答案。提出了一个简单的离子液体中离子配对热力学和动力学模型。我们的模型考虑到屏蔽离子离子，偶极偶极和偶极离子相互作用的平均场限制。这个模型的结果表明，几乎三分之二的离子是免费的，在任何时刻，和离子对有一个短的寿命可比的特征时间尺度的扩散。这些结果表明，有没有特别的热力学或动力学偏好的离子居住在对。因此，我们得出结论，离子液体是浓缩的，而不是稀释，电解质。
2014-12-26 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Electro-osmosis at surfactant-laden liquid-gas interfaces: beyond standard models
电渗透（EO）是在微流体和纳流体系统中操纵液体的有力工具。虽然EO已在液-固界面进行了广泛的研究，但液-气界面的情况，例如在泡沫膜和气泡中发现的情况，仍有待探索。在这里，我们进行分子动力学（MD）模拟EO在膜的电解质水溶液覆盖的离子表面活性剂的流体层和包围的气体。根据实验步骤，我们从EO速度计算zeta电位，EO速度定义为液膜中部与周围气体之间的速度差。我们表明，zeta电位可以小于或大于现有的预测取决于表面活性剂的覆盖。我们解释了失败的表面活性剂和束缚离子作为刚体移动的事实，并不传输的电驱动力的液体局部的前面的描述。考虑到流动电流的相互作用，我们发展了一个扩展的模型，可以用来预测实验的表面活性剂负载的液-气界面的zeta电位。
2021-11-19 cond-mat.soft physics.flu-dyn
From solvent free to dilute electrolytes: Essential components for a continuum theory
对高浓度电解质和离子液体的实验观察越来越多，显示出与稀释或中等浓度电解质不同的定性特征，例如自组装，多次弛豫和欠屏蔽，这些都影响了流体/固体界面的出现，以及这些系统中的传输。由于这些现象没有被现有的平均场模型的电解质，有一个高度集中的电解质和离子液体的连续框架的最重要的需要。在这项工作中，我们提出了一个自洽的时空框架的三元组合物，包括离子和溶剂采用自由能，包括短期和长期的相互作用，以及通过Onsagers的关系耗散机制。我们表明，该模型可以描述多种体和界面形态在稳态。因此，不同形态出现的动力学过程变得与平衡自由能中指定的相互作用同样重要。模型方程不仅提供了超越斯托克斯-爱因斯坦-Smoluchowski关系的传输机制的见解，而且还能够在最近使用有机溶剂稀释离子液体的实验中观察到的非单调电屏蔽长度的全范围（三个不同区域）中进行定性恢复。
2017-12-10 cond-mat.soft physics.chem-ph
The Electrostatic Screening Length in Concentrated Electrolytes Increases with Concentration
根据经典电解质理论，稀（低离子密度）电解质中的相互作用随距离呈指数衰减，德拜屏蔽长度是特征长度尺度。这种衰减长度随着离子浓度的增加而单调减小，这是由于短距离内电荷的有效屏蔽。因此，在德拜模型中，预计在浓电解质中没有长程力。在这里，我们揭示了，使用实验检测的两个平面带电表面之间的相互作用在很宽的范围内的电解质，超出稀释（德拜Huuckel）制度的屏蔽长度随浓度的增加而增加。研究的所有电解质的筛选长度-包括NaCl水溶液、用碳酸亚丙酯稀释的离子液体和纯离子液体-当按介电常数缩放时，塌陷到单个曲线上。筛选长度随浓度的这种非单调变化及其在离子液体和盐水溶液中的普遍性证明了浓缩电解质的重要特征，其与生物学和能量储存具有实质性相关性。
2016-07-13 cond-mat.soft
Interface-templated crystal growth in sodium dodecyl sulfate solutions with NaCl
本研究针对含NaCl的高离子强度SDS溶液，探究其液/气界面的SDS结晶行为，证实晶体由吸附的SDS分子生长而成，发现可通过调控SDS或NaCl浓度控制晶体生长的独特时间尺度。
2023-11-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Frequency-Dependent Conductivity of Concentrated Electrolytes: A Stochastic Density Functional Theory
Tel Aviv University（特拉维夫大学）；University of Chicago（芝加哥大学）；Université de Paris-Saclay, CEA, CNRS（巴黎萨克雷大学、法国原子能和替代能源委员会、法国国家科学研究中心）
本文基于随机密度泛函理论研究离子溶液的频率依赖导电性，揭示了低浓度和高浓度电解质中导电性与频率的关系，扩展了经典Debye-Falkenhagen理论。
2024-08-30 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Conductance of concentrated electrolytes: multivalency and the Wien effect
离子溶液的电导率在高达几毫摩尔的低离子浓度下是很好理解的，但在自然界和技术应用中仍然常见的较高浓度下变得难以解开。最近提出了一种在低电场下单价电解质在高浓度下的电导率模型。该模型依赖于应用随机密度泛函理论，并使用修改后的静电对电位，抑制非物理，短程静电相互作用。在这里，我们将理论扩展到多价离子以及高电场的偏离欧姆定律称为维恩效应发生。我们的结果是在良好的协议与实验和最近的模拟。
2022-09-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Conductivity of Concentrated Electrolytes
离子溶液的导电性可以说是它们最重要的特性，被广泛用于电化学、生物化学和环境应用。Debye-Hückel-Onsager理论成功地预测了在非常低的离子浓度（高达几个毫摩尔）下的电导率，但没有适用于更高浓度的成熟理论。我们使用随机密度泛函理论研究离子溶液的电导率，与修改后的库仑相互作用，占离子之间的硬核排斥配对。修正后的电势抑制了非物理的短程静电相互作用，这在德拜-休克尔-昂萨格理论中存在。我们的结果的电导率显示出非常好的协议与实验数据高达3磨牙，没有任何适合的参数。我们提供了一个紧凑的表达式的电导率，伴随着一个简单的解析近似。
2023-01-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Double layer in ionic liquids: capacitance vs temperature
浓电解质/离子液体中双电层电容的温度依赖性已经争论了几十年。为了合理化的电容与温度的依赖性，我们运行分子动力学模拟的EDL在不同的温度。我们发现，这种依赖关系与随着温度的升高，多层结构的EDL涂抹。计算结果与最近的实验数据一致。为了解释这一结果，我们提出了一个唯象的离子双层模型。
2020-05-25 cond-mat.soft
Effect of pH, surface charge and counter-ions on the adsorption of sodium dodecyl sulfate to the sapphire/solution interface
十二烷基硫酸钠，SDS和蓝宝石表面之间的离子相互作用的作用进行了研究，使用镜面中子反射，以确定吸附的表面活性剂层的结构和组成。将溶液的pH从3增加到9通过逆转氧化铝的电荷来减少吸附。这发生在R-平面（1 - 1 0 2）的pH低于C-平面（0 0 0 1）的pH，对应于不同的零电荷点。最大的表面过量为约6.5 μ mol m-2，吸附层的厚度为约24埃，并且它包含大约20%的水。表面活性剂分子的烃尾明显地相互渗透，而不是形成有序的双层。当表面活性剂处于各自的临界胶束浓度时，该结构在纯水或0.1 M NaCl中是相似的。十二烷基硫酸锂和十二烷基硫酸铯的结构不同。CsDS形成致密层，几乎没有或没有水合作用，表面过量约为10.5 μ mol m-2。金属阳离子强烈影响吸附的表面活性剂的水合作用。观察到了吸附层结构的“扁平胶束”的全貌
2012-05-01 cond-mat.soft
Anomalous zeta potential in foam films
电动效应提供了一种选择的方法来控制微和纳米流体系统中的流动。虽然这些现象的一个相当清晰的图片存在现在的液体-固体界面，液体-空气界面的情况下仍然在很大程度上未被探索。在这里，我们调查在分子水平上的电动运输在液体膜覆盖离子表面活性剂。我们发现，zeta电位，量化电动效应的幅度，取决于表面活性剂的覆盖率在一个意想不到的方式。首先，它增加降低表面活性剂覆盖从饱和。其次，它不会在低覆盖率的极限下消失，而是接近一个有限值。考虑到界面流体力学的关键作用，连同离子结合机制，这种行为是合理的。我们指出这些结果的影响，在自由界面的zeta电位的强烈争论的测量，并在液体泡沫电动运输。
2014-08-24 cond-mat.soft physics.comp-ph physics.flu-dyn
On the Coupling between Ionic Conduction and Dipolar Relaxation in Deep Eutectic Solvents: Influence of Hydration and Glassy Dynamics
我们已经研究了离子电导率和偶极重取向动力学的原型深共晶溶剂（DES），乙醇，水溶液中，通过使用介电谱在宽范围的频率（MHz-Hz）和温度范围从128至283 K。水在DES中的分数系统地变化，以覆盖不同的制度，从纯DES和其水在DES混合物稀释的电解质溶液。根据这些参数，不同的物理状态，包括低粘度液体，过冷粘性液体，非晶态固体和冷冻浓缩溶液进行了检查。的离子电导率和reorientational松弛都表现出玻璃态动力学的特征，可以量化的偏离Arrhenius温度依赖性和非指数衰减的松弛函数。在DES包水方案（< 40重量%）和DES包水方案（> 40重量%）之间发生转变，在DES包水方案中偶极弛豫和离子电导率保持彼此成反比，在DES包水方案中观察到明显的旋转-平移解耦。这表明，对于低水含量，在本研究所涵盖的时间尺度上（~10-6 s至1 s），乙醇水溶液的旋转和传输特性服从经典的流体动力学标度，尽管这些系统可能是空间微观异质性。一个分数缩放中观察到的DES在水中的制度，由于形成一个最大的冷冻浓缩DES水溶液与冷冻水域在低于环境温度下共存。
2021-03-26 cond-mat.soft
Electric double layer for spherical particles in salt-free concentrated suspensions including ion size effects
胶体颗粒周围的平衡双电层（EDL）决定了悬浮液在各种静态或交变外场下的响应。理想的无盐悬浮液是由带电的胶体颗粒和由带电机制释放的离子反电荷组成的。现有的宏观理论模型可以通过将不同的离子效应通常被忽略在以前的平均场方法，这是基于泊松-玻尔兹曼方程（PB）的改进。离子的有限尺寸的影响似乎是相当有前途的，因为它已被证明可以预测像电荷反转这样的现象，这已经超出了经典PB近似的范围。在这项工作中，我们数值计算得到的表面电势和周围的反离子浓度分布的带电粒子在一个浓缩的无盐悬浮液校正的有限大小的反离子。结果表明，在每个粒子的体积分数，特别是当一个区域的最接近的反离子的粒子表面被认为是中等到高的粒子电荷的这种修正的重要性。我们的结论是，有限的离子尺寸的考虑服从新的理论模型的发展，研究非平衡性质的浓缩胶体悬浮液，特别是无盐的小，高电荷粒子。
2011-02-17 cond-mat.soft
Interfacial layering in the electric double layer of ionic liquids
离子液体和浓电解质中的离子存在于拥挤的、强相互作用的环境中，导致在界面处形成离散的电荷层。在这里，我们提出了一个连续统理论，捕捉过渡过度屏蔽-交替层的过量电荷在低表面电位，过度拥挤-形成致密层的电荷相同的符号在高表面电位。该模型输出缓慢衰减的振荡的电荷密度与单离子直径的波长，如所示的梯度膨胀的分析。梯度展开提出了一种新的结构的偏微分方程描述在带电界面的静电势。我们发现定量之间的协议的理论和分子模拟的微分电容和浓度分布。
2020-07-31 cond-mat.soft
Gelation, Clustering and Crowding in the Electrical Double Layer of Ionic Liquids
了解超浓缩电解质（如离子液体（IL））的体积和界面性质，最近引起了人们的极大关注，因为它们在超级电容器和电池中有前途的应用。最近，McEldrew \textit{et al.}发展了一个关于离子液体中可逆离子缔合的理论，该理论解释了所有可能的Cayley树簇和交联离子网络（凝胶）的形成。在这里，我们采用和发展这种方法来了解在带电界面的双电层的离子液体的协会。随着电极电荷的增加，该理论预测了从由凝胶或聚集状态主导的制度到由自由拥挤离子主导的制度的转变。这种从凝胶化到拥挤的转变在概念上类似于过度筛选到拥挤的转变。
2022-07-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
A two-dimensional nematic phase of magnetic nanorods
我们报道了一种混合中间相，它由非离子表面活性剂双层层状相之间的磁性纳米棒组成。磁场诱导的纳米棒的有序性的实验测量和建模的二维Onsager理论，包括第三维里系数。纳米棒被强烈地限制在层中，从一层到下一层没有取向耦合。在高体积浓度下，它们表现出自发的面内取向有序，并形成一个独立的二维有序体系的堆栈。这种各向同性-相变是一级的。
2015-04-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Ion size effects on the electric double layer of a spherical particle in a realistic salt-free concentrated suspension
已经推导出一种新的修正的Poisson-Boltzmann方程，该方程解释了对实际无盐浓缩悬浮液有效的离子的有限尺寸，扩展了为纯无盐悬浮液开发的形式[Roa等人，物理化学物理，2011，13，3960-3968]中描述的方法。这些真实的悬浮液包括水离解离子和大气二氧化碳污染产生的离子，以及颗粒释放到溶液中的附加抗衡离子。在粒子表面的电势将被计算为不同的离子尺寸，并与经典的Poisson-Boltzmann预测点样离子，作为粒子电荷和体积分数的函数进行比较。现实的预测是必不可少的，以实现一个更近的图片真正的无盐悬浮液，甚至更重要的是，当离子尺寸效应被纳入到双电层的描述。我们认为，这两个修正都必须考虑到开发新的现实电动力学模型时，肯定会有助于与低盐或现实无盐系统的实验比较。
2011-05-05 cond-mat.soft
Local volume conservation in concentrated electrolytes is governing charge transport in electric fields
虽然在浓电解质（例如基于离子液体（IL））中的离子传输过程是密集研究的主题，但是守恒定律和参考系的作用仍然是争论的问题。采用电泳核磁共振，我们表明，动量守恒，一个典型的先决条件，在分子动力学（MD）模拟，是不支配离子输运。涉及密度测量，以确定不同的离子种类的摩尔体积，我们建议，当地的摩尔种类的体积守恒是离子输运的约束。实验量化的净体积通量被发现为零，这意味着一个非零的局部动量通量，在纯离子液体和离子液体为基础的电解质测试的各种浓度和化学成分。这个约束与不可压缩性是一致的，但与动量守恒的局部应用不一致。该约束影响迁移数的计算以及MD结果与实验结果的比较。
2022-08-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
