Polymer nano-doplets forming liquid bridges in chemically structured slit pores: A computer simulation
采用柔性高分子链的粗粒珠-弹簧模型，利用分子动力学模拟研究了吸附在化学修饰平板表面的高分子纳米液滴的结构.我们考虑固着液滴在半径为R_D的圆形亲液（吸引单体）区域上，而基底的其余部分是疏液的。研究了液滴形状及其接触角随R_D的变化规律，并得到了液滴的密度分布。此外，液滴吸附在两个壁形成一个狭缝孔与两个亲液的圆形区域正好相反的相互作用进行了研究，注意两个壁之间的液体桥的形成。我们的研究的一个中心结果是在不同的壁分离以及液滴合并的动力学的两个基板壁之间的力的测量。我们的研究结果相比，各种唯象理论开发的液滴的介观，而不是纳米尺寸。
2004-11-25 cond-mat.soft
Selective adsorption of ions in charged slit-systems
利用巨正则蒙特卡罗模拟研究了不同阳离子在层状狭缝系统中的选择性吸附。狭缝系统由一系列带负电荷的膜形成。电解质中含有两种不同大小和价态的阳离子，由浸入连续介质溶剂中的带电硬球模拟。我们提出了各种情况下的结果取决于竞争阳离子的属性的组合。我们集中在二价阳离子大于一价阳离子的情况下。在这种情况下，大小和电荷具有平衡效应，这导致有趣的选择性现象。
2013-12-16 cond-mat.soft
Surface Charge Doping for Ion-Pairing Criticality in Confined Electrolytes
Southern University of Science and Technology（南方科技大学）；Shenzhen Municipal Key-Lab for Advanced Quantum Materials and Devices, and Guangdong Provincial Key Lab for Computational Science and Materials Design, Southern University of Science and Technology（南方科技大学深圳市先进量子材料与器件重点实验室、广东省计算科学与材料设计重点实验室）
利用广义Debye-Hückel-Bjerrum理论，研究表面电荷如何通过掺杂可移动反离子改变准二维电解质中的离子配对临界性，并揭示其对热力学和动力学的影响。
2026-06-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Tuning diffusioosmosis of electrolyte solutions by hydrostatic pressure
Frumkin Institute of Physical Chemistry and Electrochemistry, Russian Academy of Sciences（俄罗斯科学院弗鲁姆金物理化学与电化学研究所）
本文研究了均匀带电长槽中因静水压差Δp而产生的扩散电渗流，推导了流体流量Q的表达式，并探讨了静水压对浓度和表面电势分布的影响。
2026-04-24 cond-mat.soft physics.chem-ph physics.flu-dyn
Donnan equilibrium in charged slit-pores from a hybrid nonequilibrium Molecular Dynamics / Monte Carlo method with ions and solvent exchange
Korea Institute of Energy Technology (KENTECH)（韩国能源技术研究院）；Sorbonne Université（索邦大学）；CNRS（法国国家科学研究中心）；Physico-chimie des Électrolytes et Nanosystemès Interfaciaux, PHENIX（界面电解质与纳米系统物理化学实验室）；Réseau sur le Stockage Electrochimique de l’Energie (RS2E), FR CNRS 3459（电化学储能网络）
本文通过混合非平衡分子动力学/蒙特卡罗方法研究带电狭缝孔中的Donnan平衡，展示了重新规范化的表面电荷密度如何扩展线性化PB理论的适用范围。
2024-07-15 cond-mat.soft physics.chem-ph
Contact theorems for electrolyte-filled hollow charged nanoparticles: Non-linear osmotic pressure in confined electrolytes
本文基于空腔纳米壳接触定理分析平面、圆柱和球形带电中空纳米粒子内的受限电解质渗透压，揭示非线性极大值及 CCR、CO 现象。
2025-04-07 cond-mat.soft
Surface tensions, surface potentials and the Hofmeister series of electrolyte solutions
提出了一种理论，它使我们能够准确地计算电解质溶液的表面张力和表面电位。同时考虑了离子水化和极化率。我们发现琼斯-多尔粘度$B$ -系数和附近的空气-水界面的离子水合之间有很好的相关性。亲液性阴离子如氟离子、碘酸根、硫酸根和碳酸根被发现是强水合的，并被排斥出界面。发现高氯离子、碘离子、氯离子和溴离子等离液序列高的阴离子在界面上有明显的吸附。氯离子和溴酸根阴离子在界面区域变得弱水合。表面张力和表面电位的顺序被发现遵循Hofmeister排序。该理论，只有一个可调参数，定量占表面张力的10个钠盐，有实验数据。
2010-02-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Nanoscale heterogeneity at the aqueous electrolyte-electrode interface
使用分子动力学模拟，我们揭示了紧急性质的水合电极界面，而分子的起源是不可分割的系统的行为跨越长时间尺度和大的长度尺度。具体来说，我们描述了一个无序的和缓慢发展的吸附层的水的分子结构和动力学的电解质溶液相邻的它的影响。一般来说，我们发现，水和溶解的离子的密度和迁移率是空间上的异质性在平行于电极的平面超过纳秒的时间尺度。这些和其他最近的结果进行了分析，从表面科学和电化学的实验文献的背景下。我们推测这一新兴的微观图片的影响，对水合电极的催化能力，在纳米多相催化的研究提供了一个新的方向。
2014-10-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.chem-ph
Modeling of emergent memory and voltage spiking in ionic transport through angström-scale slits
纳米流体技术的最新进展使水能够限制在单个分子层中。这种单层电解质显示出通过离子传输的分子控制实现生物启发功能的前景。然而，在这些系统中的离子动力学的理解仍然是稀缺的。在这里，我们开发了一个分析理论，支持分子动力学模拟，预测强非线性效应的离子输运跨准二维狭缝。我们发现，在电场下，离子组装成细长的集群，其缓慢的动力学导致滞后传导。这种现象被称为忆阻器效应，可以用来构建基本神经元。作为概念验证，我们进行分子模拟的两个纳米流体狭缝再现霍奇金-赫胥黎模型，并观察自发发射的电压尖峰特征的神经形态活动。
2021-09-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Poisson-Boltzmann formulary: Third edition
本文汇编微纳流控中狭缝与圆柱通道内 Z:Z 电解质的 PB 公式，涵盖近似解、完整解、边界条件、热力学与电动应用，并附数值求解脚本。
2024-09-08 cond-mat.soft
Interaction between like-charged polyelectrolyte-colloid complexes in electrolyte solutions: a Monte Carlo simulation study in the Debye-Hückel approximation
我们通过蒙特卡罗模拟研究了不同电荷的聚电解质-胶体复合物在电解质溶液中的有效相互作用。当短而灵活的双链吸附到分散在电解质溶液中的带相反电荷的胶体球上时，形成这些复合物。在我们的模拟中，与静电能相比，相邻单体之间的弯曲能很小，并且链一旦被吸附，就不与溶液交换，尽管它们在颗粒表面上重新排列以容纳进一步吸附的链或由于与相邻复合物的静电相互作用。相当出乎意料的是，当两个相互作用的粒子彼此接近时，表面电荷分布的重新排列总是产生反平行的偶极双峰，在等电点处反转它们的取向。这些发现清楚地排除了偶极-偶极相互作用对所观察到的复合物之间的吸引力相互作用的贡献，指出这种悬浮液不能被认为是偶极流体。在改变电解质的离子强度时，我们发现，为了观察由于电荷在其表面上的不均匀分布而引起的类似带电复合物之间的吸引力（“补丁吸引”），需要与胶体颗粒的尺寸相比短的屏蔽长度。另一方面，通过改变电荷/粒子的电荷比，在短的间隔，带电荷的聚电解质装饰（PD）粒子之间的相互作用，从纯粹的排斥性发展到强烈的吸引力。因此，复合物之间的有效相互作用的特征在于势垒，其高度取决于净电荷和其表面电荷分布的不均匀性。
2010-05-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Electrophoresis of ions and electrolyte conductivity: from bulk to nanochannels
本研究聚焦受限电解质溶液电导率异于体相的问题，系统分析离子电泳推导相关方程，得到更准确的体相电导率表达式，并拓展至带电通道场景，为体相及窄通道电导率测量解读提供框架。
2023-10-17 cond-mat.soft physics.chem-ph physics.flu-dyn
Enhanced transport of ions by tuning surface properties of the nanochannel
我们重新审视了平行板通道中的离子传输理论，并讨论了固体的润湿性和吸附的表面电荷的流动性如何影响离子的传输。它示出，取决于在墙壁上的静电分离压力的比率，以过量的渗透压两个不同的制度发生。在厚沟道区中，该比率很小，并且沟道有效地表现为厚，即使当漫射层强烈重叠时。后者仅适用于高电荷通道。在薄通道制度的分离压力是在壁，这意味着相对较弱的带电壁的过量渗透压相媲美。我们推导出简单的表达式，在这两个制度的通道的平均电导率，突出静电和电流体动力学边界条件的作用。我们的理论提供了一个简单的解释实验观察到的高电导率在亲水性通道，并允许一个获得严格的界限，其可达到的值和缩放与盐浓度。我们的研究结果还表明，进一步显着放大的电导率是可能的，如果涉及疏水滑移，但只有在厚的通道制度提供的墙壁是足够高的电荷和大部分吸附的电荷是不动的。然而，对于弱荷电表面的大量电导率放大由于流体动力学滑移是不可能的，在这两个制度。有趣的是，在这种情况下，适度的滑移驱动的贡献，电导率可以单调下降的固定吸附电荷的分数。这些结果提供了一个框架，通过调整纳米通道的表面性质和体电解质浓度来调整其电导率。
2021-06-15 cond-mat.soft physics.chem-ph physics.flu-dyn
The effect of geometrical confinement on the interaction between charged colloidal suspensions
利用计算机模拟描述不对称电解质的原始模型，研究了两个平面带电壁之间的带电胶体粒子之间的有效相互作用。详细地，我们计算了作用在单个宏离子和在存在狭缝状约束的宏离子对上的有效力。对于中等库仑耦合，我们发现，这种力是排斥。然而，在强耦合条件下，力的符号取决于到板的距离和粒子间的距离。特别是，颗粒板相互作用变得强烈的吸引力小的距离，这可以解释在最近的实验中观察到的板附近的胶体晶体层的发生。
1999-04-30 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Correlation-induced DNA adsorption on like-charged membranes
DNA或其他生物分子在带电膜上的吸附是软物质和生物纳米技术系统中反复出现的主题。遇到的两种典型情况是将单个DNA链沉积到基底上用于进一步分析，例如，通过力显微镜，或将聚电解质拉入膜纳米孔中，如在测序应用中。在本文中，我们提出了一个理论分析，这种情况下的自洽场论的方法，它使我们能够解决的重要影响的电荷相关性的基础上。我们计算了浸入电解质中的刚性电极与带负电荷的电介质膜接触时的巨电势。为了简洁起见，我们忽略构象聚合物的波动和模型的分子作为一个刚性带电线。在强荷电膜上，吸附的反离子增强了界面区域的屏蔽能力。在高电荷的聚合物，如双链DNA分子靠近膜的存在下，这种增强的界面屏蔽主导平均场水平的DNA-膜排斥，并导致DNA分子吸附到表面。这张照片为最近观察到的DNA结合到类似电荷的底物上提供了一个简单的解释[G。L- Caballero等人，软物质10，2805（2014）]，并指出电荷相关性是聚合物-表面相互作用的不可忽略的成分。
2016-10-12 cond-mat.soft
Speciation and hydration forces in sodium carbonate/bicarbonate aqueous solutions nanoconfined between mica sheets
研究了云母片间纳米受限空间中碳酸盐/碳酸氢盐溶液的物相与水化力，发现碳酸氢盐的存在导致云母表面电荷变化及水化力特征。
2025-12-03 cond-mat.soft
NMR contributions to the study of water transfer in proton exchange membranes for fuel cells
本文回顾了核磁共振方法在研究Nafion型全氟化膜结构中水性质方面的贡献，阐述了质子交换膜燃料电池中水传递机制及其对质子传输的重要性。
2024-02-14 cond-mat.soft
Two-dimensional pattern formation in ionic liquids confined between graphene walls
我们进行分子动力学模拟的离子液体之间的石墨烯壁限制在各种条件下（纯离子液体，与水和醇的混合物，与锂盐和有缺陷的石墨烯壁的混合物）。我们的研究结果表明，Stern层中条纹和六边形图案的形成可以被认为是离子液体在电化学界面处的一般特征，图案之间的过渡由吸附分子的最内层中的电荷的净平衡控制。这解释了先前报道的实验和计算结果，并且第一次解释了为什么这些图案变化是由双电层最内层的电荷密度的任何扰动（电压和组成变化，以及电极壁处的空位等）触发的，这可能有助于调节电极-离子液体界面。使用蒙特卡罗模拟，我们表明，这种结构可以复制一个简单的二维晶格模型，只有最近邻的相互作用，高度屏蔽离子相互作用和短程和排除体积相互作用。我们还表明，我们的模拟结果是一致的，从Landau-Brazovskii理论的斑图形成的自组装系统中推断。这些图案在离子液体石墨烯-电极界面处的存在可能对从本体混合物到电极的离子转移过程、对电极-电解质双层的微分电容或对电极处的氧化还原反应速率以及其他物理化学性质具有强烈影响，因此是具有很大技术意义的效果。
2019-02-13 cond-mat.soft
Overcharging and charge reversal in the electrical double layer near the point of zero charge
本文研究了弱荷电球形胶体在尺寸不对称的1：1和2：2盐溶液中的离子吸附。我们使用电解质的原始模型进行蒙特卡罗模拟，以及理论计算的超网链/平均球近似（HNC/MSA）和不等半径的修改的Gouy-Chapman（URMGC）积分方程。结构量，如径向分布函数，积分电荷，和平均静电势的报告。我们的Monte Carlo“实验”证明，在零电荷点附近，最小的离子物种优先吸附到宏观粒子上，与这个最小的电解质组分所携带的电荷的符号无关，从而引起电荷反转和过充电现象的出现。因此，当大离子稍微带电并且共离子大于抗衡离子时，观察到电荷反转。在相反的情况下，即如果抗衡离子大于共离子，则发生过充电。换句话说，在本文中，我们提出了第一个模拟数据过充电，表明这种新的效果激增接近零电荷点的离子大小不对称的后果。此外，可以看出，在HNC/MSA中包含硬核相关性导致大离子表面附近的空间区域，其中当胶体电荷增加时，积分电荷和/或平均静电势可以降低，反之亦然。这些观察意识到电泳迁移率测量的解释，使用标准的泊松-玻尔兹曼近似超出其有效区域。
2008-03-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
The phase behaviour and structure of a fluid confined between competing (solvophobic and solvophilic) walls
我们考虑一个模型流体与长距离，分散粒子间的潜力之间的竞争平行壁。一个壁是亲溶剂的，并且在本体液体-气体共存时将是完全湿润的，而另一个壁是疏溶剂的，并且在本体共存时将是完全干燥的。当壁间距L是大的，系统是低于散装临界温度和接近散装液-气共存，"离域界面“或”软模式“相形式与液-气界面附近的狭缝的中心，这通过幂律尾巴的粒子间的潜力与墙壁相互作用。我们使用一个粗粒度的有效哈密顿方法来获得明确的吉布斯吸附，表面张力，溶剂化力和总磁化率的标度表达式。使用非局部密度泛函理论（DFT），我们计算密度分布的非对称受限流体在不同的化学势，并充分大的L，确认的标度预测的四个热力学量。由于幂律势完全润湿的上临界尺寸<3，我们认为我们的（平均场）标度预测在结合界面波动影响的处理中仍然有效。由于壁分离L是减少在散装液-气共存，我们预测的毛细管蒸发过渡从“离域界面”相的稀释气体状态，只是一个薄的吸附膜的液体样密度旁边的亲溶剂壁。这种转变与半无限体系中发生在亲溶剂壁处的一级预润湿转变密切相关。我们比较的竞争壁系统的相图与相同的亲溶剂和相同的疏溶剂壁之间的流体限制的相图。
2012-07-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Impact of the sodium and calcium chlorides uptake on the interfacial behavior of ice: premelting, structure, and dynamics
Maria Curie-Sklodowska University in Lublin（卢布林玛丽亚·居里-斯克沃多夫斯卡大学）；Universidad Complutense de Madrid（马德里康普顿斯大学）
通过热力学论证和分子模拟，研究氯化钠和氯化钙在冰表面形成的准盐水层，揭示其热力学状态、结构及动力学特性，并证明该层可类比于本体电解质溶液。
2025-12-26 cond-mat.soft physics.ao-ph physics.chem-ph
