Chiral molecule adsorption on helical polymers
我们提出了一个晶格模型的螺旋诱导的光学惰性聚合物由于吸附外源手性胺分子。该系统被映射到一个一维的伊辛模型,其特征在于由一个现场聚合物螺旋度变量和一个胺占有。在螺旋度诱导与胺吸附之间的强耦合和非相互作用的吸附剂分子的极限下,分析了平衡性质。我们讨论我们的结果,鉴于最近的实验结果。
2003-10-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Equilibrium adsorption and self-assembly of patchy colloids in microchannels
提出了一个新的理论来描述微通道中片状胶体的平衡吸附和自组装。吸附理论是在经典的密度泛函理论中发展起来的,吸附相和流体相采用热力学微扰理论建模。在这项工作中,我们提出,在胶体上引入补丁大大增强了温度依赖性和可逆的吸附的胶体在微通道。它示出了如何散装流体密度,补丁大小,温度和通道直径可以被操纵,以实现吸附和自组装的斑块状胶体在微通道。
2016-07-20 cond-mat.soft physics.chem-ph
Elastic heterogeneity governs asymmetric adsorption-desorption in a soft porous crystal
本研究针对软多孔晶体中吸附-脱附转变的滞后机制,构建纳入吸附诱导晶格形变与弹性模量变化的极简模型,揭示弹性异质性的非对称作用,为设计可调吸附滞后的软多孔晶体提供理论指导。
2023-06-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Non-Equilibrium Dynamics of Single polymer Adsorption to Solid Surfaces
聚合物在表面的吸附对于理解自然界中的许多基本过程至关重要。最近的实验研究表明,吸附动力学是由非平衡效应。我们调查的吸附长度$N$的单一聚合物的平面固体表面在没有流体动力学相互作用。我们发现,对于弱吸附能的吸附时间尺度$ \sim N^{(1+2ν)/(1+ν)}$,其中$ν$是聚合物的Flory指数。我们认为,在这一制度的单链吸附是密切相关的场驱动的聚合物易位通过窄孔。令人惊讶的是,对于高吸附能量,吸附时间变得更长,因为它缩放$\sim N^{(1+ν)}$,这是通过靠近吸附表面的聚合物的未吸附部分的强拉伸来解释的。这两个动态制度分开的能量尺度,其特征在于在吸附过程中的非平衡贡献。
2009-04-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Irreversibility and Polymer Adsorption
从稀聚合物溶液的物理吸附或化学吸附通常需要不可逆的聚合物表面键合。我们提出了一个理论的非平衡层的结果。虽然密度分布和环分布与平衡层相同,但最终层包括紧密结合的内部部分加上外部部分,其链仅进行fN表面接触,其中N是链长。接触分数f遵循一个宽分布P(f)~ f^{-4/5},与强物理吸附实验相当接近[H. M. Schneider等人,Langmuir v.12,p.994(1996)]。
2002-12-05 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Reversible mesoscopic model of protein adsorption: From equilibrium to dynamics
我们提出了一个在液-固界面上蛋白质吸附的介观模型。首先描述在不同蛋白质浓度的溶液和结合条件下的平衡态,我们预测吸附层的实验观察到的性质(如表面密度和表面覆盖度)对这些参数的非平凡(非单调)依赖性。随后,我们着手开发一个动力学模型与平衡描述,定性再现已知的实验现象,并提供了一个有前途的方式来研究交换的吸附蛋白质的溶液中的蛋白质。
2006-11-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
State-Resolved Integral of First-Passage Times for Multi-Site Polymer Adsorption
Southeast University(东南大学)
本文提出首达时间态分辨积分(SR-IFS)方法,用于预测多位点聚合物吸附中附着状态的时间分布,并以三臂星形聚合物验证,揭示了从三点附着到异质混合的演化及结合能的调控作用。
2026-09-24 cond-mat.soft
Adsorption of symmetric random copolymer onto symmetric random surface: the annealed case
采用二维部分定向行走模型,在退火近似下研究了对称(AB)无规共聚物(RC)在对称(AB)无规异质表面(RS)上的吸附.我们表明,在对称的情况下,预期的后验组成的RC和RS有正确的值(对应于他们的先验概率),并不随温度而变化,而二阶矩的单体和网站分布在RC和RS的变化。这表明单体和位点不相互转化,而只是重排,以提供它们之间更好的匹配,因此,RC在RS上的吸附更强。然而,任何违反系统对称性的移动平衡的主要组成部分和/或更有利的接触,并导致单体和网站的相互转化。
2015-06-12 cond-mat.soft
Free Energy Formalism for Particle Adsorption
从理论上研究了颗粒吸附的平衡性质。该模型依赖于一个自由能配方,它允许推广的麦克斯韦-玻尔兹曼描述的解决方案,潜在吸附的颗粒的体积分数是非常高的。作为一个应用,我们考虑了中性和带电粒子从溶液到两个平行的吸附表面上的平衡物理吸附。
2005-02-04 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
Adsorbed and Grafted Polymers at Equilibrium
本章涉及与长链状大分子(聚合物)在固体表面上的吸附有关的各个方面。吸附机理的物理方面主要阐述在结晶平衡。这种吸附建模所需的基本功能进行了讨论。我们首先讨论了一个单一的和长的聚合物链的表面吸附。表面的相互作用是由一个具有长程吸引尾的势阱模拟的。提出了一个简单的平均场论描述,并用高分子“斑点”的概念来描述链在表面的构象。吸附层的厚度取决于几个聚合物和表面参数。本文还讨论了对平均场论的涨落修正.然后,我们审查吸附以及耗尽过程中的多链的情况下。在平均场论内计算了轮廓、表面张力的变化和聚合物表面过量。由于良好的溶剂中的波动的校正考虑使用缩放的概念。引入近似指数类比表面临界现象。两个表面之间的相互作用与吸附的聚合物层进行了讨论,并提到各种情况下,导致吸引力和排斥力的相互作用。聚电解质是由于其水溶性的实际重要性,我们给出了一个简短的总结,在这个迅速发展的领域的最新进展。接枝聚合物的行为,即,还综述了以一端锚定到固体基底上的聚合物。
2000-02-17 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
A study of Mg adsorption on Si(001) surface from first principles
采用基于范数守恒赝势的密度泛函理论,采用第一性原理计算,研究了Mg在Si(001)表面1/4,1/2和1单层覆盖率下的吸附.对于1/4和1/2 ML覆盖度,已发现Mg吸附的最有利位点是与最近的实验一致的两个二聚体行之间的洞穴位点。对于1 ML覆盖,我们发现最优选的配置是当2x1重构上的两个Mg原子占据两个浅位点时。我们已经发现,1/4 ML覆盖的最小能量配置是2x2重建,而对于1/2和1 ML覆盖,它们是2x1。
2003-08-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
CO adsorption on close-packed transition and noble metal surfaces: Trends from ab-initio calculations
用密度泛函理论研究了CO在3 d排的Co,Ni,Cu,4 d排的Ru,Rh,Pd,Ag和5 d排的Ir,Pt,Au等金属表面上的吸附趋势.特别是,我们关注的趋势的吸附能,几何形状,振动特性和其他参数来自基板的电子结构。在我们的设置,如交换相关功能的选择,赝势的选择和基组的大小,衬底弛豫的具体变化的影响进行了仔细的评估。我们发现,虽然吸附物-基质复合物的几何和振动性质的计算精度很高,与梯度校正的Perdew-Wang交换相关能计算的吸附能被高估。此外,计算往往有利于吸附位点具有较高的协调,导致在错误的Rh,Pt和Cu表面的吸附位点的预测(中空,而不是顶部)。修正后的Perdew-Burke-Erzernhof泛函(RPBE)导致过渡金属的吸附能较低(即更现实),但对贵金属的结果错误-预测了Ag和Au的吸热吸附。站点首选项保持不变。我们讨论了整个周期表的基板的电子结构的趋势,总结了国家的最先进的CO吸附在紧密堆积的金属表面。
2004-01-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Generalized Fick Jacobs Approach for describing Adsorption Desorption Kinetics in Irregular Pores under Non Equilibrium Conditions
我们提出了一项研究,探索广义菲克雅各布斯方程的适用范围的情况下,扩散质量运输的流体沿孔包括在散装和孔表面的化学反应。本文考虑了非平衡边界条件,着重比较了投影Fick Jacobs描述的预测结果与原二维质量平衡方程的预测结果,建立了一个简单的投影描述有效性的定量判据。对于吸附-解吸过程,我们证明了孔的长度和局部曲率是其描述的相关几何量,允许沿着孔的质量浓度给出非常精确的预测。涉及吸附和化学反应的一些示意性的情况下,用于量化的浓度分布在瞬态和稳态涉及平衡和非平衡的情况下,详细。我们的方法提供了新的和重要的见解在研究中的扩散和吸附在受限的几何形状。
2016-04-28 cond-mat.soft physics.chem-ph
Non-equilibrium surface growth in a hybrid inorganic-organic system
使用动力学蒙特卡罗模拟,我们发现,在非平衡生长的分子形态可以强烈不同于那些在平衡。我们研究了典型的无机-有机杂化体系6P在ZnO(10-10)上的薄膜吸附过程,发现了大量的现象,包括重入生长、临界吸附速率以及与吸附速率非单调的观测量。我们确定了从说谎的过渡到站立的分子与一个关键的集群大小,并讨论了在增长过程中的速率方程方法的时间尺度的竞争。我们的研究结果形成了理解和预测集体取向有序在混合材料系统的增长过程中的基础。
2016-09-04 cond-mat.soft
Equilibrium protein adsorption on nanometric vegetable-oil hybrid film/water interface using neutron reflectometry
在空气-水界面处,使用具有交联的甲硅烷基化基团的官能化蓖麻油(ICO)已经形成厚度为约两纳米的纳米膜。这些混合膜代表了在生物医学应用中替代传统聚合物材料的优秀候选材料,但它们需要在与蛋白质吸附高度相关的生物相容性方面进行优化。中子反射率已被用来研究吸附的两个模型蛋白质,牛血清白蛋白和溶菌酶,在硅烷基化油(ICO)-水界面的存在和不存在的盐在生理离子强度和pH值和在不同的蛋白质浓度。这些测量进行比较,吸附在空气-水界面。虽然盐在空气-水和油-水界面上以类似程度增强吸附,但油膜的影响是显著的,与空气-水界面相比,油-水界面上的吸附高三到四倍。在这些条件下,两种蛋白质吸附层的浓度曲线表明多层吸附:外层(油侧)的厚度接近蛋白质分子短轴的尺寸,约30 μ m,表明长轴平行于界面的侧向取向。内层延伸至55-60微米。有趣的是,在所有情况下,油膜的组成保持完整,没有显著的蛋白质渗透到膜中。在这些纳米膜上的最佳吸附,1.7-2.0 mg $\bullet$ m-2,与最近使用石英晶体微量天平和原子力显微镜在厚固体交联膜上获得的结果相当,特别显示在标准生理条件下在这些ICO膜界面处的吸附是非特异性的。这些结果提供了有用的信息,对阐述植物油为基础的纳米膜,在直接的纳米级应用或作为前体膜在制造较厚的宏观膜用于生物医学应用。2
2020-11-20 cond-mat.soft
On the Adsorption of Two-State Polymers
蒙特卡罗(MC)模拟产生的证据表明,退火的共聚物,将两个相互转化的单体,P和H,吸附作为均聚物与每个单体,$ε_{eff}$,这取决于在本体和表面的PH平衡常数的有效吸附能。交叉指数$Φ,$未修改。MC结果的整体PH值比,在表面上的PH值比,并在散装,以及吸附的单体的数量与此假设和理论推导的$ε_{eff}$在定量协议。证据表明,表面电位的形式不影响$Φ$,但影响pH平衡。
2008-07-19 cond-mat.soft
Geometry-Controlled Dynamic Tensiometry Resolves Intrinsic Surfactant Adsorption Kinetics
University of Amsterdam(阿姆斯特丹大学);Wageningen University and Research(瓦赫宁根大学和研究中心);IFP Energies nouvelles(IFP能源新动力);ESPCI Paris, Université PSL, CNRS(巴黎高等物理化工学院,巴黎文理研究大学,法国国家科学研究中心)
本研究结合微流控EDGE张力计与非平衡热力学描述,确定表面活性剂传质、吸附等参数,实现对动态界面张力的预测,为解析表面活性剂吸附动力学提供定量框架。
2026-09-01 cond-mat.soft physics.chem-ph
Colloidal particle adsorption at water/water interfaces with ultra-low interfacial tension
使用荧光显微镜,我们研究了在水/水界面的聚合物的分层水溶液,通常被称为水包水乳液之间的单个乳胶微粒的吸附。在分子液体之间的界面处的类似微粒已经表现出极慢的弛豫,从而阻止观察到预期的平衡态。这种现象归因于由高界面张力($γ\sim 10^{-2}$ N/m)诱导的显著能量势垒$Δ{\cal F}\sim γA_d\gg k_B T$和特征面积为$A_d \simeq$ 10- 30 nm $^2$的纳米级表面缺陷引起的“长寿命”亚稳态。对于所研究的超低表面张力($γ\sim 10^{-4}$ N/m)的水/水界面,我们能够表征整个吸附过程,并观察由独立于颗粒尺寸的单一平衡接触角所规定的平衡态。值得注意的是,我们观察到交叉从快速初始动力学较慢的动力学制度分析预测大表面缺陷($A_d \simeq$ 500 nm $^2$)。此外,颗粒轨迹揭示了一个位置无关的阻尼系数,这是出乎意料的,因为相之间的大粘度对比。这些观察结果是由于显着的扩散性质的水/水界面和吸附和缠结的聚合物链在半稀释溶液。这项工作提供了一些第一次的见解微粒在生物胶体系统中的水/水界面的吸附动力学/动力学。
2017-11-29 cond-mat.soft
Pressure, surface tension and curvature in active systems: A touch of equilibrium
我们探讨了曲面上的活性粒子的压力及其与其他界面性质的关系。我们使用直接模拟的活性系统,以及模拟的平衡系统与有效的(对)相互作用,旨在捕捉活动的影响。比较主动和有效的被动系统的体积压力,我们阐述了最有用的理论路线,这个数量是通过密度分布在一个平坦的墙壁。通过将研究扩展到曲面并建立与颗粒吸附和综合表面超压(表面张力)的联系,证实了这一点。在理想气体的限制,曲率对力学性能的影响,可以计算分析在被动系统与有效的相互作用,并显示出良好的(但不精确)协议与模拟的主动模型。事实证明,即使是对压力的线性校正也是模型特定的,并且在每种情况下都等于平面吸附,这意味着已知的平衡求和规则可以扩展到小但非零活性的状态。反过来,平面吸附和表面张力之间的关系是在有效温度下的吉布斯吸附定理。在有限的密度,粒子相互作用发挥作用,所提出的有效势近似捕获的压力曲率的依赖性密度的影响。
2019-05-13 cond-mat.soft
Relaxation kinetics of biological dimer adsorption models
我们讨论了一个一维二聚体吸附模型的弛豫动力学,最近提出的生物二聚体,如驱动蛋白对微管的结合。非平衡动力学显示了几个制度:不可逆的吸附在短时间尺度上,一个中间平台,其次是幂律制度,最后指数松弛平衡。在所有四个政权,我们给出了分析的解决方案。代数衰变和标度行为可以通过映射到一个简单的反应扩散模型来解释。我们发现,有几种可能性来定义的自相关函数,它们都渐近指数衰减,但不同的时间常数。我们的研究结果仍然有效,如果有一个有吸引力的相互作用结合二聚体。
2001-08-17 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio
Dynamics of Irreversible Particle Adsorption to Fluid Interfaces
针对颗粒在流体界面的不可逆吸附,本文耦合扩散与 RSA 边界条件建立统一模型,揭示扩散限制向动力学限制的转变并给出预测框架。
2025-07-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft