Kinetics of transfer of volatile amphiphiles (fragrances) from vapors to aqueous drops and vice versa: Interplay of diffusion and barrier mechanisms
本文研究了挥发性两亲化合物从其蒸气到水滴，以及从饱和水滴到空气的传质动力学。使用的两亲物是乙酸苄酯、芳樟醇和香茅醇。对平衡表面张力等温线进行了适当的理论处理，建立了将表面张力与界面吸附联系起来的二维状态方程。测量的表面张力弛豫与时间的制度的吸附从蒸汽和蒸发从滴结合的状态方程提供定量的信息，吸附的变化，因为挥发性的两亲物的质量传递通过表面。从水蒸气到水滴吸附的情况下的扩散和障碍机制的理论分析表明，混合障碍扩散控制的蒸汽和扩散控制的下降描述实验数据。所获得的吸附速率常数的值是六个数量级大于文献中报道的己烷和环己烷。从两亲物水溶液滴的蒸发制度遵循对流增强吸附机制与解吸速率常数在蒸汽中的同时水蒸发和两亲物解吸的影响。水的蒸发抑制了芳樟醇的蒸发，加速了乙酸苄酯和香茅醇的解吸。从应用的角度来看，所研究的三种香料的物理化学参数可以帮助更好地了解它们在洗发水系统和香水中的性能。从理论上说明，引入有效的两亲物解吸速率常数，可以定量描述伴随水分蒸发的复杂挥发性两亲物解吸过程。
2021-05-31 cond-mat.soft physics.chem-ph
Modelling of Desorption from Small Metal Clusters
它被发现，有物理效应，典型的小金属簇沉积在非吸附支持，导致在金属簇表面的网站和那些在金属支持的边界的网站的吸附性能之间的差异。这种差异引起的吸附物的红外光谱中的一个额外的频带，其主要属性是，其强度随簇大小的变化。化学吸附的分子（原子、离子）和处于任何激发态的分子（原子、离子）在不同类型的吸附位点上的迁移导致分子（原子、离子）状态的变化，因为后者将其状态调整到另一种类型的位点的水平组。这可以形象地描述为吸附位点类型的转变。因此，形成单一类型的吸附位点，称为下一个表面有效位点（SES）。从SES网站的解吸能量保留了明确的依赖于金属簇的大小。对NaX分子筛上Pt小团簇的脱附过程进行了TPD谱模拟。与Jaeger及其同事对同一体系获得的实验TPD谱进行了比较。
2003-08-29 cond-mat.stat-mech nlin.PS physics.atm-clus
Hydrogen storage in Li functionalized [2,2,2]paracyclophane at cryogenic to room temperatures: A computational quest
本文采用色散校正的密度泛函理论和分子动力学模拟方法研究了锂功能化的[2，2，2]对环芳烷（PCP 222）的吸放氢性能和储氢性能。发现Li原子通过杜瓦相互作用与PCP 222的苯环形成强键。随后，扩散能垒的计算揭示了1.38 eV的显著高的能垒，防止了Li在PCP 222上的聚集。主体材料PCP 222 -3Li通过电荷极化机制吸附多达15 H2分子，平均吸附能为0.145 eV/5 H2，表明吸附为物理吸附类型。用三个Li原子官能化的PCP 222显示出最大的吸氢容量高达8.32wt%，这相当高于US-DOE标准。实际储存估算表明，在260 K-300 K和1-10 bar的压力范围内，PCP 222 -3Li 100%脱附吸附的H2分子。由Vant-Hoff关系估计的最大H2脱附温度被发现在1巴和5巴下分别为219 K和266 K。在高于脱附温度（300 K和500 K）的条件下，ANO 3分子动力学模拟保证了吸附H2的可逆性和主体材料的结构完整性.因此，Li-官能化的PCP 222可以被认为是在室温以下在化学上可行的和潜在可逆的H2储存材料。
2023-01-10 physics.chem-ph
Transition from chemisorption to physisorption of H2 on Ti functionalized [2,2,2]paracyclophane: A computational search for hydrogen storage
本文采用密度泛函理论和分子动力学模拟方法研究了钛功能化的[2，2，2]对环芳烷（PCP 222）的吸放氢性能和储氢性能。Ti原子通过杜瓦相互作用与PCP 222的苯环形成强键。随后，扩散能垒的计算揭示了5.97 eV的显著高的能垒，防止了Ti在PCP 222表面上的聚集。在吸附氢时，第一个H2分子被化学吸附在PCP 222上，与Ti金属的结合能为1.79 eV。然而，进一步加入H2分子，通过Kubas型H2相互作用显示其在PCP 222-Ti上的物理吸附。通过Hirshfeld电荷分析和静电势图探讨了氢吸附过程中的电荷转移机制，通过PDOS和Baders拓扑分析揭示了Ti与H2相互作用的本质。用三个Ti原子官能化的PCP 222显示出高达7.37wt%的最大氢吸收能力，这相当高于US-DOE标准。实际的H2存储估计表明，在环境条件下，高达6.06重量%的H2分子的重量密度可以使用，和高达1.31重量%的吸附的H2分子保留与主机。的ANOMA分子动力学模拟保证了可逆性的解吸吸附的H2和结构完整性的主机材料在充分高于解吸温度（300 K和500 K）。因此，Ti官能化的PCP 222可以被认为是一种生物学上可行的和潜在可逆的H2存储材料。
2023-01-10 physics.chem-ph
Anomalous protein kinetics on low-fouling surfaces
在这项工作中，蛋白质-表面相互作用进行了探讨的吸附和解吸的模型蛋白质，牛血清白蛋白，在低污染的表面与单分子定位显微镜。单分子实验能够精确测定吸附和解吸速率。引人注目的是，实验数据显示出异常的解吸动力学，明显的表面停留时间，表现出幂律分布，即重尾，而不是预期的指数分布。作为这种重尾分布的直接结果，平均解吸速率取决于实验的时间尺度，并且蛋白质表面浓度没有达到平衡。进一步的分析表明，所观察到的异常解吸出现由于可逆形成的可溶性蛋白质多聚体（小寡聚体）的一小部分，使得每一个从表面解吸以不同的速率。整体动力学可以用一系列的基元反应来描述，产生简单的标度关系来预测实验观察结果。这项工作揭示了异常解吸动力学的机械起源，可以用来解释观察低蛋白质污垢表面最终犯规时，在长期接触蛋白质溶液。这项工作还提供了新的见解，可用于定义无污染表面的设计原则，并预测其性能。
2020-01-31 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Adsorption of H$_2$ on Amorphous Solid Water Studied with Molecular Dynamics Simulations
我们研究了稠密云中气相的主要成分H $_2$与星际冰中最丰富的化学物种之一非晶态固体水（ASW）表面碰撞后的行为。我们开发了一个通用的框架来研究星际冰上轻物质的吸附动力学。我们提供的结合能和它们的分布，粘附概率的入射能量在1 meV和60 meV之间，和热粘附系数在10和300 K之间的表面温度从10到110 K。结果表明，粘附概率与吸附质的动能和表面温度密切相关，而与入射角关系不大。我们观察到有限的粘附概率高于热解吸温度。吸附和热解吸应被视为具有不同时间尺度的不同事件。这些物种的实验室结果表明，由于采用的实验技术不同，趋势上存在差距。我们的研究结果补充了观测结果并扩展了它们，增加了考虑中的气体温度范围。我们计划采用我们的方法来研究各种吸附物，包括自由基和带电物种。
2020-03-19 astro-ph.GA physics.chem-ph
Enhanced H$_2$ storage capacity of the bilayer hexagonal Boron Nitride(h-BN) incorporating Van der Waals interaction under applied external electric field
轻质2D材料由于其大的表面积正在研究其储氢应用。研究了氢在电场诱导h-BN双层膜上的吸附特性。根据我们的理论计算，双层的总存储容量为6.7重量%，Eads为0.308 eV/H $_2$。在没有外加电场的情况下，H-$_2$分子从h-BN双层体系中的脱附温度为243 K。在外加电场作用下，E $_{\rm ads}$在0.311-0.918 eV/H $_2$范围内，脱附温度为245-725 K。电荷转移分析表明，h-BN双层膜与H $_2$分子之间的电荷转移为0.001-0.008 |e|。吸附机理为弱范德华相互作用。我们的研究结果表明，外部电场提高了平均吸附能以及脱附温度，从而使h-BN双层储氢的一个有前途的候选人。
2021-05-31 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Ice as a Photochemical Shield: Adsorption Energetics and Spectroscopic Modulation of Interstellar Thiocyanates HCSCN and HCSCCH in TMC-1
Department of Chemistry, Indian Institute of Space Science and Technology（印度空间科学与技术学院化学系）；Department of Physics and Astrophysics, University of Delhi（德里大学物理与天体物理学系）
研究通过计算分析HCSCN和HCSCCH在固态水上的吸附能学，揭示其在星际硫库存中的行为，发现其在冰中存在复杂的吸附环境及光谱调制效应。
2026-04-25 astro-ph.GA physics.chem-ph physics.comp-ph
Estudio del Proceso de Adsorción-Desorción de Contaminantes en Medios Confinados mediante Simulaciones Computacionales
研究固体废物通过多孔介质的扩散对于估计特别是放射性固体废物在土壤中扩散时可能产生的生态影响十分重要。在文献中有一些模型可以帮助人们模拟污染物通过多孔介质的扩散，同时考虑到废物的物理化学性质及其对流动性的影响，吸附-解吸平衡，以及构成其扩散通道的墙壁上的不可逆吸附。然而，这些模型中的大多数不考虑其他物种相互竞争底物的存在所给出的合作行为，也不考虑这种竞争在系统的热力学平衡中产生的后果。在这种情况下，介观模拟已被证明是一个可行的替代研究这些类型的系统。采用静电介观分子模拟方法，采用耗散粒子动力学方法（DPD）研究了不同组分在污染流体中的吸附-脱附过程。它还显示了不同组分的存在如何改变吸附-解吸平衡，并且该结果表明包括所有物种的存在以获得更接近现实的结果的重要性。
2012-12-04 physics.chem-ph physics.comp-ph physics.flu-dyn
Influence of surface coverage on the chemical desorption process
在寒冷的天体物理环境中，一些分子在气相中被观察到，而它们应该已经耗尽，冻结在尘埃颗粒上。为了解决这个问题，天体化学家提出，在尘埃颗粒表面合成的一小部分分子可以在形成后立即解吸。最近的化学解吸过程已被实验证明，但在发挥作用的关键参数尚未完全理解。本文提出了一种新的方法来分析氧化石墨吸附氧原子后合成的氧气和臭氧的比例。我们证明了两种反应路径（O+O和O+O $_2$）的化学解吸效率相差一个数量级。我们显示的表面覆盖的重要性：对于O+O反应，化学解吸效率接近80 $\%$在零覆盖，并趋于零，在一个单层覆盖。O+O化学脱附的覆盖依赖性通过改变基底上的预吸附N $_2$的量从0到1.5 ML来证明。最后，我们讨论了不同的物理参数，可以发挥作用的化学解吸过程中的相关性：结合能，焓的形成，和能量转移从新的分子的表面或其他吸附物。
2014-06-21 astro-ph.GA physics.chem-ph
Dynamics of Desorption with Lateral Diffusion
从吸附的原子或离子的亚单层解吸的动力学显着影响的存在或不存在的横向扩散的吸附颗粒。当扩散存在时，吸附质配置同时被两个不同的过程改变，并行进行：吸附/解吸，这改变了总的吸附质覆盖率，和横向扩散，这是覆盖率守恒。受实验结果的启发，我们在这里研究的影响，这些竞争过程的动力学蒙特卡罗模拟的一个简单的格子气体模型。为了解开各种影响，我们进行了大规模的模拟，在其中我们监测覆盖范围，相关长度和集群大小分布，以及代表性的单个集群的行为，在解吸过程中。对于每个初始吸附质配置，我们进行多个，独立的模拟，没有和扩散，分别。我们发现，没有扩散的解吸相比，覆盖守恒扩散过程产生两个竞争的影响：延迟的解吸速率，这是与一个粗化的吸附物配置，和加速由于解吸的单体“蒸发”从集群周边。这两种效应之间的平衡取决于解吸过程开始时吸附物层的结构。减速和粗化是占主导地位的配置为主的单体和小集群，而加速是占主导地位的配置为主的大集群。
2013-08-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Thermodynamically Consistent Incorporation of the Langmuir Adsorption Model into Compressible Fluctuating Hydrodynamics
Korea Advanced Institute of Science and Technology（韩国科学技术院）；San Jose State University（圣何塞州立大学）；Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）；University of California, Merced（加州大学默塞德分校）
本文提出一种介观随机建模方法，将Langmuir吸附模型与可压缩湍流流体动力学耦合，用于模拟气体相流体动力学和表面覆盖动力学，通过热力学一致的质能更新方案验证了热力学平衡。
2025-10-17 physics.chem-ph physics.flu-dyn
Chemical desorption versus energy dissipation: insights from ab-initio molecular dynamics of HCO formation
分子云是银河系中恒星形成的寒冷区域。它们富含相当复杂的分子。这些分子中的许多被认为是在渗透银河系的星际亚微米大小的尘埃颗粒的冰冷表面上合成的。在10 K的温度下，热解吸是无效的，因此，为什么这些分子会在冷气体中被发现，这让天文学家们困惑了多年。当前模型的假设，称为化学解吸，是由在晶粒表面的化学反应释放的分子形成能量被部分吸收的晶粒和剩余的一个原因喷射到气体中的新形成的分子。在这里，我们报告了一个准确的从头算分子动力学模拟，旨在研究的命运的第一个反应的H加成链上CO，CO + H $\rightarrow$ HCO，发生在一个结晶冰表面模型释放的能量。我们表明，约90%的HCO形成能量被注入到第一皮秒的冰，离开HCO的能量含量（10-15 kJ摩尔$^{-1}$）超过一个因素比它的吸附能（30 kJ摩尔$^{-1}$）低两个。因此，在协议与实验室实验中，我们得出结论，化学解吸是无效的这个特定的系统，即H + CO结晶冰。我们怀疑这种行为是相当普遍的，当处理氢键，这是负责的凝聚能的冰地幔和吸附物的相互作用，作为HCO自由基，即使特设的模拟需要得出具体的结论对其他系统。
2020-04-24 astro-ph.GA astro-ph.SR physics.chem-ph
