Extraction of Thermodynamic Data from Ternary Diffusion Coefficients of Lysozyme Chloride in Water and Aqueous Na$_2$SO$_4$
本文给出了溶菌酶-Na $_2$ SO $_4$ -水三元体系四个三元扩散系数的测定值和Onsager倒数关系式的热力学数据。用\cite{1}中提出的方法计算溶质化学势对溶质摩尔浓度的导数。这种方法适用于一种溶质的摩尔浓度与另一种溶质的摩尔浓度相比非常小的系统，就像我们的情况一样。该方法针对溶菌酶氯化物-Na $_2$ SO $_4$ -水体系在25 $^o$ ℃、pH 4.5和0.6 mM（8.6 mg/mL）溶菌酶氯化物和0.1、0.25、0.5、0.65和0.8 M Na $_2$ SO $_4$浓度下进行说明。利用计算得到的溶质化学势导数近似计算蛋白质阳离子电荷。我们还计算了在pH 4.5时每种组合物的扩散Onsager系数$(L_{ij})_o$。
2004-03-20 physics.chem-ph
The dependence of hydrophobic interactions on the solute size
基于我们最近对疏水效应的物理起源的研究，这是适用于调查的溶质尺寸的疏水相互作用的依赖性。当两种相同的疏水性溶质溶解于水中时，测定了水合自由能，并计算出临界半径（Rc）为3.2埃。以Rc为参考，溶解行为可分为初始和疏水溶剂化过程。这些可以通过对C60-C60富勒烯在水中和CH4-CH4分子在水中的分子动力学模拟来证明。在C60富勒烯与水的缔合过程中，随着C60富勒烯之间的分离度降低，疏水作用可分别分为H1w和H2s疏水过程。此外，可以推导出，最大化氢键提供了疏水溶质在水中缔合的驱动力。
2018-03-06 cond-mat.soft physics.chem-ph
Dynamics of water and solute transport in polymeric reverse osmosis membranes via molecular dynamics simulations
采用非平衡分子动力学（NEMD）模拟方法，研究了水和甲醇、乙醇、异丙醇、尿素、Na+、Cl-等6种溶质在聚酰胺反渗透膜FT-30中的迁移特性。结果表明，水的传输增加与连接的膨胀的自由体积，或水可访问的开放空间，在膜聚合物结构的分数增加。该自由体积通过膜在分子水平上的动态结构而增强，因为膜在水合时膨胀并且由于分子碰撞而振动，从而允许连接相对的膜表面的连续路径。可用于溶质运输的曲折路径导致溶质分子的布朗运动，并且当它们穿过膜的聚合物网络结构时从孔跳到孔。对于具有较大范德华体积的溶质，醇溶质的运输降低，这对应于膜聚合物结构内较少的可用的可膨胀自由体积或溶质可进入的空间。然而，脱水溶质的范德华尺寸通常不是预测溶质传输或排斥的良好量度。与乙醇相比，尿素的转运减少，这很可能是由于更复杂的化学性质，尽管尿素的范德华体积比乙醇小。Na+和Cl-经历最低的运输，可能是由于强的离子-水和离子-离子静电相互作用。
2016-07-15 cond-mat.soft physics.chem-ph physics.comp-ph
Strong laser alignment of solvent-solute aggregates in the gas-phase
实验上实现了吲哚-水-二聚体团簇的强准绝热激光排列。通过强场电离后的离子和电子成像可视化的对齐。分子框架光电子角分布显示出在电离激光的偏振平面中电子产率的明显抑制，这被分析为分子团簇与$\left< \cos^2θ_{2D} \right> \ge$ 0.9的强对准。
2018-02-28 physics.chem-ph
Review: Multifield mediation of the hydrogen-bonding network and properties of the deionized water and the monovalent Lewis-Hofmeister solutions
通过酸、碱、盐和有机分子溶剂化的阴离子、阳离子、电子、孤对电子、质子和分子偶极的电荷注入通过O：H形成、HH脆化、O：=：O压缩、静电极化、H2O偶极屏蔽和溶质/溶质相互作用介导O：HO键合网络和溶液的性质
2018-10-21 physics.chem-ph
An equation for the isosbestic point wavelength in aqueous solutions of electrolytes
强电解质溶液中H2O分子的OH键振动带中存在等吸光点，但其物理意义直到最近才被解读为两种水分子之间的平衡点，其中水-离子或水-水相互作用分别占主导地位。因此，等吸光点提供了有用的信息，在溶质存在下的水分子的体积位移。在这里，我们表明，等吸光点的发生是准确地描述了一个方程依赖于平衡的离子和它的反离子的静电力。此外，其波长还与密度与溶质浓度的斜率有关。这支持了这样的观点，即溶质的作用几乎不能在几个水化壳内调节。
2019-04-01 physics.chem-ph
Molecular Density Functional Theory for water with liquid-gas coexistence and correct pressure
疏水性溶质在水中的溶剂化具有特殊性，因为液体和气体几乎是共存的。在积分方程的超网链近似中，或者等价地在分子密度泛函理论的均匀参考流体中，共存没有被考虑。因此，纳米级疏水溶质的水合结构和能量是不正确的。在这篇文章中，我们提出了一个桥功能，纠正这种热力学的不一致性，通过引入一个亚稳气相的均匀溶剂。我们展示了如何可以做到这一点的三阶展开的功能周围的散装液体密度，施加正确的压力和正确的二阶导数。虽然这一理论并不局限于水，我们应用它来研究在室温和压力下的水的疏水溶剂化和比较的结果，全原子模拟。有了这个校正，分子密度泛函理论给出，在一个适度的计算成本，定量水合自由能和结构的小分子溶质，如正构烷烃，和硬球溶质的半径范围从埃到纳米。理论预测的宏观液-气表面张力与实验结果相当。这一理论给出了一个替代的经验硬球桥校正到目前为止使用的几个作者。
2015-04-18 physics.chem-ph
The small impact of various partial charge distributions in ground and excited state on the computational Stokes shift of 1-methyl-6-oxyquinolinium betaine in diverse water models
通过分子动力学计算机模拟，研究了溶质1-甲基-6-羟基喹啉甜菜碱在基态和第一激发态的部分电荷分布对含时Stokes位移的影响.此外，所采用的溶剂模型-这里的非极化SPC，TIP 4P和TIP 4P/2005和极化SWM 4水模型-对系统的溶剂化动力学的影响进行了研究。使用不同的泛函和计算方法影响溶质的部分电荷分布和偶极矩的大小，但不影响偶极矩的方向。基于计算的电荷分布的模拟显示出几乎相同的弛豫行为。近似的整个溶质分子的偶极子的结果在相同的松弛行为，但较低的溶剂化能，表明斯托克斯位移的时间尺度不依赖于溶质的特性。然而，SPC和TIP 4P水模型表现出太快的动力学，这可以归因于太大的扩散系数和太低的粘度。SWM 4和TIP 4P/2005模型计算的扩散系数和粘度与实验值吻合良好，相应的弛豫行为与实验值相当。此外，我们发现，对于定量描述的斯托克斯位移的应用系统至少有两个溶剂化壳周围的溶质必须考虑。
2021-05-19 physics.chem-ph
Rejection mechanisms for contaminants in polymeric reverse osmosis membranes
尽管反渗透（RO）水净化的成功，污染物排斥的分子水平的物理化学过程没有很好地理解。在这里，我们进行NEMD模拟模型聚酰胺反渗透膜，以了解在水中的离子和中性污染物的传输和拒绝的机制。我们观察到，拒绝的变化与离子的大小非单调。特别地，尿素的截留率（2.4 A半径）高于乙醇（2.6 A半径），并且有机溶质的截留率（2.2-2.8 A半径）低于Na+（1.4 A半径）或Cl-（2.3 A半径）。我们表明，这可以解释在膜中的溶质可及的分子间体积和溶质-水对相互作用能。如果膜的分子结构中最小的开放空间都大于水合溶质，那么溶质-水对相互作用能无关紧要。然而，当聚合物结构中的开放空间使得溶质必须脱落至少一个水分子以穿过膜分子结构的一部分时，对相互作用能控制溶质排斥。水分子在离子的溶剂化壳层中的高对相互作用能使得水分子难以脱落，从而增强了对离子的排斥。另一方面，有机溶质-水相互作用能由与溶质氢键合的水分子控制。尿素分子比醇分子具有更多的氢键位点，导致尿素的截留率高于乙醇，乙醇是一种大小相似但氢键位点较少的分子。这些研究结果强调了溶质的溶剂化壳和溶质-水-膜化学在反渗透的背景下的重要性，从而提供了新的见解，在RO膜中的溶质传输和排斥。
2016-07-15 cond-mat.soft physics.chem-ph physics.comp-ph
Water coordination structures and the excess free energy of the liquid
对于一个杰出的水分子，溶质水，我们评估每个配位状态的贡献，其过剩的化学势，使用分子aufbau的方法。在这种方法中，我们定义了一个配位球（内壳层），并将过量化学势分为堆积、外壳和局部化学贡献;配位状态由配位球内溶剂水分子的数量定义。填充项解释了在液体中产生无溶质配位球的自由能。外壳项说明了溶质与配位球外部流体的相互作用，并且对于大于氧-氧对关联函数的最小值的配位半径，它由水合的高斯模型准确地描述。与传统的用于定义液态水中氢键的径向截止值一致，理论有助于确定化学上有意义的配位半径。局部化学贡献被改写为配位态的总和。该和中的第n项由在不存在溶质水的情况下在配位球内观察到n个水分子的概率乘以考虑溶质与内壳溶剂水分子的相互作用的因子给出。使用这种分子aufbau展开，我们监测的化学贡献的变化，由于在n的增量增加。我们发现，虽然需要四个水分子才能完全解释化学术语，但第一个加入的水占了化学术语的近一半。我们的研究结果强调，需要承认的内在占用的溶质-溶剂相互作用的溶质水的四面体配位合理化的无配位球。
2011-01-05 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.chem-ph
Exponential Scaling of Water Exchange Rates with Ion Interaction Strength from the Perspective of Dynamic Facilitation Theory
离子溶质周围的水交换反应在水溶液相化学中是普遍存在的。然而，在离子溶质的化学扰动的汇率的极端敏感性还没有得到很好的理解。我们研究的动态促进理论的语言，通常用于描述玻璃和其他系统的集体，促进动态模型离子周围的水交换。通过一个粗粒度的，动力学约束的晶格模型的水交换的发展，我们表明，水交换的时间尺度与溶质-溶剂相互作用的强度呈指数级。
2019-01-03 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
The Aqueous Solvation of Water: A Comparison of Continuum Methods with Molecular Dynamics
用两种方法计算了单个水分子在液态水中的溶剂化性质。在第一种方法中，水分子被放置在一个空腔中，溶剂被视为一个介电连续体。该模型通过使用DelPhi程序数值求解泊松方程进行分析。由此产生的溶剂化性质敏感地依赖于空腔的形状和大小。在第二种方法中，溶剂和溶质分子显式处理分子动力学模拟使用Ewald边界条件。当使用标准腔半径时，我们发现这两种方法预测的溶剂化自由能相差2千卡/摩尔。此外，介电连续介质理论假设溶剂的反应仅仅是通过重新调整其电矩线性与溶质的电场的强度;分子模拟的结果显示出重要的非线性效应。非线性溶剂效应通常有两种类型：介电饱和，由于溶剂-溶质氢键，和电致伸缩，由于静电相互作用的增加，溶质腔的减少。我们发现，如果定义在连续介质理论中使用的溶质腔的半径随着溶质的电荷而减小，
1994-03-15 chem-ph physics.chem-ph
Effective dielectric constant of water at the interface with charged C$_{60}$ fullerenes
采用分子动力学数值模拟方法，对巴克敏斯特富勒烯C $_{60}$的中性态和带电态进行了模拟，计算了界面水的偶极极化率和相应的界面介电常数.介电常数在10- 22之间，随温度和溶质电荷的变化而变化，水化水发生结构交叉。其主要签名包括指向溶质的悬挂O-H键的释放和水合水的优先取向的变化，从那些特征疏水带电基板。界面介电常数标志着具有尖峰的结构转变。这里采用的计算形式主义提供了直接访问界面磁化率从计算机模拟产生的配置。所需的属性是溶剂化壳的偶极矩的径向投影和溶质内部溶剂的静电势之间的互相关。
2019-01-02 cond-mat.soft physics.chem-ph
Liquid-vapor critical behavior of the TIP4P/2005 water model: effects of NaCl solutes and hydrophobic confinement
Johannes Gutenberg-Universität（约翰内斯·古腾堡大学）
研究揭示了NaCl浓度增加导致液-气临界温度和压力升高，而疏水限制使临界点下降，同时强调了范德华截断距离对临界点估计的重要性。
2026-01-05 cond-mat.soft physics.chem-ph
High-dimensional neural network potentials for solvation: The case of protonated water clusters in helium
设计精确的氦-溶质相互作用势来模拟超流氦中溶解的化学复杂分子一直是一项繁琐的任务，因为相互作用的性质相当弱，但强烈的各向异性。我们表明，这一挑战可以通过使用一个有效的对潜在的He-He相互作用和一个灵活的高维神经网络潜力（NNP）的组合，用于描述氦和溶质之间的复杂相互作用在成对添加剂的方式来满足。与CCSD（T）参考计算相比，这种方法产生了极好的一致性，氦与水合氢离子和Zundel阳离子之间的相互作用能的平均绝对偏差小至0.04 kJ/mol。可以以高度自动化的方式进行电位的构建和改进，这为应用于各种反应性分子以研究溶剂化对溶质的影响以及溶剂诱导的溶剂结构化打开了大门。此外，我们表明，这种NNP方法产生非常令人信服的协议与CCSD（T）参考多体空间和径向分布函数等属性。这适用于质子化水单体和二聚体的微溶剂化由几个氦原子，直到它们在体氦中的溶剂化，如从路径积分模拟获得的，在约1 K。
2021-03-24 physics.chem-ph
Efficient "on-the-fly" calculation of Raman spectra from \textit{ab-initio} molecular dynamics: Application to hydrophobic/hydrophilic solutes in bulk water
University of Paderborn（帕德博恩大学）
本研究提出一种从第一性原理出发的拉曼光谱高效计算方法，效率较现有方法提升至少一个数量级，可结合从头算分子动力学模拟实时计算有限温度拉曼光谱，并通过研究水溶液中疏/亲水溶质对光谱的影响验证了其预测能力。
2015-04-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.bio-ph
Quantum Mechanics of Proteins in Explicit Water: The Role of Plasmon-Like Solute-Solvent Interactions
量子力学范德华色散相互作用对蛋白质内和蛋白质-水相互作用都起着至关重要的作用-蛋白质在水溶液中的结构和动力学的两个主要驱动力。通常情况下，这些相互作用只通过经典力场中的成对势项进行唯象处理。在这里，我们使用一个明确的量子力学方法的基础上密度泛函紧结合与多体分散形式主义，这使我们能够证明出乎意料的相关性的多体字符的分散相互作用的蛋白质能量和蛋白质-水的相互作用。与通常采用的成对方法相反，多体效应显著降低了在不存在水的情况下天然状态的相对稳定性。在水性环境中，蛋白质-水范德华相互作用的集体特征抵消了这种效应并稳定了天然构象和过渡态。这种稳定性是由于蛋白质-水分散体相互作用的高度离域性和集体性而产生的，这表明通过水性环境的长程电子相关性具有显著的持久性。我们的研究结果举例说明蛋白质形成$β$ -片，发夹和螺旋的原型展示，强调等离子体样溶质-溶剂相互作用在生物分子系统中的关键作用。
2019-10-21 physics.bio-ph physics.chem-ph physics.comp-ph
Molecular dynamics of ice-active solutions at ice-water interfaces
本研究通过分子动力学模拟，探究了多种冰活性溶质对冰水界面及本体水结构、氢键动力学和摩擦系数的影响，发现离子溶质降低界面有序性，且仅DMSO和甲酸钠增加界面摩擦。
2025-08-05 cond-mat.soft physics.chem-ph
Dissecting Hydrophobic Hydration and Association
我们使用适当定义的短程参考模型的液态水澄清不同的角色，当地的氢键，范德华吸引力，和远程静电相互作用发挥在水中的非极性溶质的溶剂化和协会。虽然局部氢键相互作用主导涉及小溶质的疏水效应，但发现更长范围的静电和分散相互作用在描述大溶质周围的界面结构中越来越重要。氢键网络设置溶质长度尺度，在该尺度下观察到这些小和大长度尺度制度之间的溶剂化行为的交叉。不平衡的长程作用力作用于界面水分子在疏水缔合中也很重要，在这里通过分析模型甲烷和巴克敏斯特富勒烯溶质的缔合来说明。
2015-02-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Effect of a Tertiary Butyl Group on Polar Solvation Dynamics in Aqueous Solution: A Computational Approach
目前的计算研究调查水的溶剂化动力学的变化时，引入疏水侧链的分子探针N-甲基-6-羟基喹啉甜菜碱。高精度瞬态荧光和吸收测量发表在配套文件中揭示了疏水侧链改变对所观察到的发色团在水中的溶剂化动力学的影响。由于发色团的形状、大小和结构对随时间变化的斯托克斯位移的影响到目前为止被认为只在与溶质相比缓慢旋转的溶剂中起作用，或者如果溶质的氢键能力改变，则这一发现是相当出乎意料的。从非平衡模拟得到的随时间变化的斯托克斯位移的分析证实了实验延迟因子和活化能，并表明溶质运动，即振动，是主要负责所观察到的溶剂化动力学延迟。较小的发色团周围的更快的动力学实际上是通过位于发色团的吡啶部分的一些正常模式实现的。旋转也有助于在很小的程度上的水合动力学，但小和大的衍生物一样。此外，局部停留时间揭示了发色团周围的第一溶剂壳层中的轻微延迟。因此，目前的图片溶质作为一个被动的分子探针，甚至需要修改溶剂，如水。
2021-05-19 physics.chem-ph
(H, Li)Br and LiOH Solvation Bonding Dynamics: Molecular Nonbond Interactions and Solute Extraordinary Capabilities
我们解决了氢键从普通水的模式，其水合作用的声子刚度（振动频率偏移），波动的顺序（线宽），和数分数（声子丰度）后，通过溶剂化注入。
2018-09-03 cond-mat.soft physics.chem-ph
On the properties of a single OPLS-UA model curcumin molecule in water, methanol and dimethyl sulfoxide. Molecular dynamics computer simulation results
采用分子动力学（MD）方法，在等压-等温系综下研究了姜黄素单分子在水、甲醇和二甲基亚砜溶剂中的模型溶液性质.我们最近提出的姜黄素分子的联合原子OPLS力场（OPLS-UA）模型[J. Mol.液体，2016，223，707]与SPC/E水组合，以及用于甲醇和二甲亚砜的OPLS-UA型模型。我们已经非常详细地描述了由不同溶剂介质引起的溶质分子内部结构的变化。本文分析了溶质分子与溶剂粒子之间的对分布函数。不同物种之间的氢键的统计特征进行了探讨。最后，我们得到了姜黄素分子在三种模型溶剂中的自扩散系数。
2017-06-22 cond-mat.soft physics.chem-ph
Response Theory for Static and Dynamic Solvation of Ionic and Dipolar Solutes in Water
本文提出利用高斯平滑测试电荷和偶极子避免传统溶剂化模拟中的奇异能量问题，构建了线性热力学与动态溶剂化响应理论，准确预测了带电和极性溶质在水中的溶剂化自由能及动力学。
2025-08-08 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Molecular Dynamics Study of Transport Properties of Cysteine in Water
分子动力学模拟是分析系统动力学性质的重要手段。利用GROMACS软件对半胱氨酸在SPCE水溶液中的扩散过程进行了分子动力学模拟，研究了5种不同温度（288 K，293 K，303 K，313 K，323 K）和1bar压力下的扩散过程。在整个模拟过程中使用OPLS AA力场参数。所研究的体系由3个半胱氨酸分子（摩尔分数0.003）作为溶质和1039个水分子（摩尔分数0.997）作为溶剂组成。研究了溶剂-溶剂和溶质-溶剂分子五种不同原子组合的径向分布函数（RDFs），用于结构分析。在RDFs图中观察到至少两个或更多个不同的峰，这意味着溶剂溶剂和溶质溶剂的原子之间存在至少多达两个配位壳层的相互作用。利用爱因斯坦方程中的均方位移（MSD）确定溶质和溶剂的自扩散系数。利用自扩散系数，通过Darkens关系计算二元扩散系数。自扩散系数和二元扩散系数的计算值与实验值进行了比较，两者的一致性在12%以内。扩散的温度依赖性表明通过Arrhenius图，并与这些图的帮助下，扩散的活化能计算与实验结果在13%以内同意。
2018-09-24 cond-mat.soft physics.chem-ph
A Heuristic Molecular Model of Hydrophobic Interactions
疏水相互作用为蛋白质折叠、膜形成和油水分离提供驱动力。受信息论的启发，研究了水溶液中非极性溶质的相互作用。一个简单的启发式模型的疏水效应的密度波动。该模型占定量的空腔形成和协会的惰性气体溶质的中央疏水现象，因此，它澄清了疏水效应的基本物理和非极性溶质和疏水残基在生物聚合物的构象平衡的重要应用。
1995-10-04 chem-ph physics.chem-ph
Effects of partial charge-transfer solute -- solvent interactions in absorption spectra of aromatic hydrocarbons in aqueous and alcoholic solutions
本文提出了一种研究溶质分子与溶剂之间电荷转移相互作用的方法，即通过比较溶质分子在化学惰性溶剂中不同电子跃迁的光谱位移比来研究溶质分子与溶剂之间的电荷转移相互作用。该方法适用于激发时不改变其偶极矩的分子。作为一个例子，在较高的电子状态的芳烃（苯，菲，萘）溶解在水和醇的电荷转移相互作用的存在下被证明。
2013-03-03 cond-mat.soft physics.chem-ph
Electric field inside a "Rossky cavity" in uniformly polarized water
均匀极化液体在溶质内部产生的电场受界面处液体偶极极化的强烈影响。我们表明，通过数值模拟，电“腔”内的水合非极性溶质场不遵循标准麦克斯韦的静电学的预测。相反，随着溶质尺寸的增加，溶质内部的场趋于洛伦兹虚腔预测的极限。标准范例失败，因为它依赖于由麦克斯韦电介质的边界条件确定的电介质界面处的表面电荷密度。相反，极性液体的界面携带表面偶极子的优先面内取向，从而实际上不产生表面电荷。由此产生的静电问题的边界条件不同于传统的配方，影响基于它们的微观和宏观领域。我们表明，腔场传播到一个理想的混合物的介电常数的显着差异相对较小的差异。混合物的介电增量与溶质浓度的斜率强烈依赖于在界面处实现的极化方案。在洛伦兹极化的情况下发现的更陡的斜率也意味着极化这种混合物的更高的自由能惩罚。
2011-07-06 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.chem-ph
Thermodynamics of Hydration from the Perspective of the Molecular Quasi-Chemical Theory of Solutions
准化学组织的潜在分布定理-分子准化学理论（QCT）-使实际计算，也提供了一个概念框架的分子水合现象。QCT可以从多个角度来看待：（a）作为一种正则化病态统计热力学问题的方法;（b）作为对感兴趣溶质的近邻特性的介绍和强调;（c）或者作为一种通过明确定义近邻簇来在可辩护的统计热力学中包括近邻相互作用的精确电子结构描述的方法。该理论已被应用于各种化学复杂性的溶质，从与水相互作用的离子与远程和化学复杂的短程相互作用，溶质与水仅通过传统的范德华相互作用，包括水本身。溶质的范围从单原子离子到化学上不均匀的大分子。QCT的一个显著特点是，在将理论应用于这一范围的溶质时，理论本身提供了必要的近似和简化的指导，可以方便计算。在这个角度来看，我们开发这些想法，并记录他们的例子，揭示了可以使用QCT公式提取的见解。
2021-05-11 physics.bio-ph physics.chem-ph
The directional nature of hydrophobic interactions: Implications for the mechanism of molecular recognition
本文在总结近年来疏水相互作用研究的基础上，着重探讨了疏水相互作用的方向性。这意味着疏水相互作用取决于相对取向，因为溶质倾向于在水中聚集。在H1w过程中，它们以较低的能垒在特定方向上相互吸引，直到它们的表面接触。在H2S过程中，为了使水的氢键最大化，溶质在特定方向上聚集以使它们的表面积与体积之比最小化。此外，随着它们之间的距离减小，溶质之间的短程相互作用变得更强。此外，这些都可以通过使用分子动力学模拟计算的平均力（PMF）的潜力证明。在此基础上，提出了疏水驱动模型来理解水中分子识别的特异性和亲和性。
2020-11-24 cond-mat.soft physics.chem-ph
Tackling solvent effect by coupling electronic and molecular Density Functional Theory
溶剂化效应对化学反应有很大的影响。然而，精确的量子化学计算通常是在真空中进行的，忽略了溶剂的作用，或者使用连续溶剂模型，忽略了其分子性质。我们提出了一种新的方法耦合的溶质的量子描述使用电子密度泛函理论与经典的巨正则处理的溶剂使用分子密度泛函理论。与以前的工作不同，这两个密度最小化自我一致，占分子溶剂和溶质的相互极化。静电相互作用占使用的溶质，而不是拟合点电荷的全电子密度。介绍的方法是一个很好的折衷之间的两个主要策略来解决量子计算中的溶剂化效应。它比直接的量子力学/分子力学耦合计算更有效，需要探索许多溶剂配置。与连续方法相比，它保留了溶剂的完整分子水平描述。我们验证了这个新的框架到两个通常的基准系统：水溶剂化的水和对称的亲核取代之间的氯甲烷和氯在水中。自由能分布的预测还没有完全定量的实验数据相比，但最重要的功能是定性恢复。该方法提供了一个详细的分子图片的演变的溶剂结构沿反应途径。
2020-07-13 physics.chem-ph
Properties of compatible solutes in aqueous solution
我们对四氢嘧啶、羟基四氢嘧啶和脲在显式溶剂中的反应进行了分子动力学模拟。特别注意的是水分子的局部周围结构。我们的研究结果表明，四氢嘧啶和羟基四氢嘧啶能够积累更多的水分子比尿素的一个明显的排序，由于氢键。我们已经证实，在一个定义良好的水化球的分子的充电是主要的重要性。还研究了不同盐浓度的影响。最后，我们提出了DPPC单层相变的实验结果，验证了我们的数值研究结果。
2011-09-20 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.chem-ph
Nonequilibrium Solvent Polarization Effects in Real-Time Electronic Dynamics of Solute Molecules Subject to Time-Dependent Electric Fields: A New Feature of the Polarizable Continuum Model
我们扩展了含时运动方程的极化连续模型（EOM-TDPCM），将非平衡腔场效应引入含时电场作用下溶剂化分子的量子力学计算中.该方法已在Octopus中实现，Octopus是用于实空间、实时时间相关密度泛函理论（RT-TDDFT）计算的最先进的代码。为了显示我们的方法的潜力，我们进行EOM-TDPCM/RT-TDDFT计算的反式偶氮苯在水和其他模型溶剂具有较短的弛豫时间。我们对反式偶氮苯的光吸收光谱的结果表明：（i）腔场效应对整体光谱形状有明显的影响;（ii）溶质形状的准确描述（如PCM中提供的）是正确考虑腔场效应的关键。
2020-04-15 physics.chem-ph
Conformational free energies of methyl-$α$-L-iduronic and methyl-$β$-D-glucuronic acids in water
我们提出了一个模拟协议，允许有效的采样的显式溶剂中的溶质的自由度。该协议涉及使用非平衡伞采样方法，在这种情况下，最近开发的自适应偏置分子动力学方法，计算一个近似的自由能的缓慢模式的溶质在明确的溶剂。这个近似的自由能，然后被用来建立一个哈密顿副本交换计划，样本从偏置和无偏分布。最终准确的自由能恢复通过WHAM技术应用于所有的副本，和平衡性质的溶质计算从无偏的轨迹。我们通过将其应用于$α$ -L-艾杜糖醛酸及其C5差向异构体$β$ -D-葡萄糖醛酸在水中的甲基糖苷的起皱景观的研究来说明该方法。与标准并行回火方法相比，大大节省了计算资源。
2010-03-15 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph physics.comp-ph
Homogeneous nucleation mechanism of NaCl in aqueous solutions
本文采用分子动力学模拟方法研究了NaCl晶体在溶液中的成核过程。模拟结果表明，NaCl在水中的溶解行为与离子浓度有关。随着NaCl浓度的增加，溶解的Na $^+$和Cl $^-$离子倾向于在溶液中聚集。结合我们最近的研究，溶解溶质的聚集主要归因于疏水相互作用。热力学上，溶质聚集体的形成不需要克服势垒。这与两步成核机制不同。与经典成核理论（CNT）相比，由于溶质的聚集，降低了成核的势垒高度，影响了NaCl晶体在水中的成核机理。
2018-11-28 cond-mat.soft physics.chem-ph
The Angular Localization Function (ALF): a practical tool to measure solvent angular order with Molecular Density Functional Theory
Sorbonne Université（索邦大学）；CNRS（法国国家科学研究中心）；Physico-Chimie des Électrolytes et Nanosystèmes Interfaciaux, PHENIX（界面电解质与纳米系统物理化学 PHENIX）；Réseau sur le Stockage Électrochimique de l’Énergie (RS2E)（电化学储能网络 RS2E）
本文提出角定位函数（ALF）用于通过分子密度泛函理论测量溶剂角序，通过分析水、十八醇和三种黏土矿物的溶剂结构，展示了ALF在描述局部取向分布方面的互补信息。
2026-04-24 physics.chem-ph
Liquid-liquid transition in supercooled aqueous solution involving a low-temperature phase similar to low-density amorphous water
在1960- 70年代发现的过冷水物理性质的惊人异常仍然没有完全理解，因此在理论家之间提供了争议的来源，并刺激实验学家和模拟器寻找穿透“结晶幕”的新方法，有效地屏蔽了问题的解决方案。最近，一个新的门的问题是打开显示，在理想的解决方案中，使用离子液体溶质，水的异常不破坏早期发现的普通盐和大多数分子溶质，而是被增强到沉淀一个明显的一级液-液转变的点。证据是在冷却过程中表观热容的峰值，在任何冰结晶的迹象出现之前，在重新加热过程中可以完全逆转。在这里，我们使用双振荡器红外光谱来定义这种现象的结构特征，使用类似的向下和向上扫描速率在量热研究。薄膜样品也允许慢扫描（1 K/min），其中过渡的宽度小于1 K，并且是完全可逆的。OH光谱在相变温度下不连续地变化，表明氢键结构的离散变化。光谱的变化表明，低温液体是更强的氢键和更少的无序相比，高温液体。低温液体的光谱基本上是在低密度无定形水中看到的。这种相似性表明，这里观察到的液-液转变也存在于纯净的过冷水中，为许多异常现象提供了统一的解释。
2016-05-29 physics.chem-ph
Bridge functional for the molecular density functional theory with consistent pressure and surface tension and its importance for solvation in water
我们从分子密度泛函理论出发，在通常的超网链近似下，在几分钟内预测溶剂化自由能和平衡溶剂密度分布。我们引入了一个桥功能的粗粒度，加权溶剂密度。最多在几分钟内，对于大小从小化合物到大蛋白质的溶质，我们产生（i）在1千卡/摩尔的实验数据的疏水性溶质的溶剂化自由能的估计，以及（ii）溶质周围的溶剂分布。与以前的命题相反，这个桥泛函是热力学一致的，因为它产生正确的液体-蒸汽共存和实验表面张力。我们表明，这种一致性是至关重要的水在室温和压力。此桥功能的设计是简单的，本地的，因此数值效率。最后，我们说明了这一新的水平的分子理论的解决方案与研究的水化壳的蛋白质。
2017-09-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Non-Gaussian statistics of electrostatic fluctuations of hydration shells
我们报告的统计数据的电场波动SPC/E水内的Kihara溶质作为一个硬球的核心，在其表面的Lennard-Jones层。电场波动的统计，从数值模拟中得到的，研究作为一个函数的大小的一个点偶极子靠近溶质-水界面。自由能表面作为投影在偶极子方向上的电场的函数，随着偶极子幅度的增加而显示出交叉。虽然它是一个单井谐波函数在低偶极值，它成为一个双井表面在中间的偶极矩幅度，转化为一个单井表面，具有非零的最小位置，在更高的偶极。一个广泛的中间区域，界面水波动之间的两个最小值的特点是强烈的场波动，与非高斯统计和方差远远超过线性响应的预期。表面水的激发态被发现被解除以上的基态所需的能量，以打破约两个氢键。这种状态被溶质偶极的外部电场拉低能量，使其易于受到热激发。激发态是氢键网络中的局部表面缺陷，在附近的网络中产生应力，但在最靠近溶质偶极子的区域中相对局部化。
2011-05-26 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.chem-ph
A local fingerprint for hydrophobicity and hydrophilicity: from methane to peptides
决定溶质在水中行为的一个重要特征是它是疏水的还是亲水的。传统的分类是基于化学经验和化学方法。然而，这并没有揭示当地环境如何调节这一重要特性。我们提出了一个本地指纹的疏水性和亲水性的两个机构的熵贡献的启发。这种指纹是一种廉价的，定量的和物理上有意义的方式研究亲水性和疏水性，只需要作为输入的水溶质的径向分布函数。我们将我们的指纹应用于辛醇，苯和20种蛋白质氨基酸。我们对亲水性的测量与化学经验是一致的，而且，它还表明了原子的性质如何随着环境的变化而变化。最后，我们使用指纹作为集体变量的漏斗元自适应模拟的主机-客户端系统。指纹作为一个去溶剂化集体变量，增强绑定和未绑定状态之间的转换。
2019-04-26 physics.chem-ph
Analysis of concentration polarization in reverse osmosis and nanofiltration: zero-, one-, and two-dimensional models
本文通过零维、一维和二维数学模型分析反渗透与纳滤中的浓差极化层，修正Sherwood传质系数方程，并验证其在测试池及长组件中的适用性。
2024-01-21 physics.chem-ph
Excited-State Solvation Structure of Transition Metal Complexes from Molecular Dynamics Simulations and Assessment of Partial Atomic Charge Methods
本文研究了$\mathrm{[Ru(bpy)_3]^{2+}}$、$\mathrm{[Fe(bpy)_3]^{2+}}$、$\mathrm{[Fe(bmip)_2]^{2+}}$和$\mathrm{[Cu(phen)_2]^{+}}$的激发态溶质和溶剂化结构（bpy= 2，2 '-吡啶; bmip= 2，6-双（3-甲基-咪唑-1-亚基）-吡啶; phen=1，10-邻菲咯啉）过渡金属配合物（TMCs）的溶质-溶剂径向分布函数（RDFs），并评估一些最流行的部分原子电荷（PAC）方法通过分子动力学（MD）模拟获得这些RDFs。为此，我们比较经典的MD的冻结溶质在水和乙腈（ACN）与量子力学/分子力学玻恩-奥本海默分子动力学（QM/MM BOMD）模拟。计算的RDFs表明，一个合适的PAC方法的选择取决于金属的配位数，配体的齿数，和溶剂的类型。发现这种选择对水的敏感性低于ACN。此外，对于表现出自由直接配位位点的TMC，如$\mathrm{[Cu(phen)_2]^{+}}$，应仔细选择PAC方法。这项工作的结果表明，快速经典的MD模拟与ChelpG/RESP或CM 5 PAC可以产生RDFs接近QM/MM MD获得的RDFs，从而提供可靠的溶剂化结构的TMC使用，例如在散射数据的分析。
2018-12-21 physics.chem-ph
Examining the meaning of the peptide transfer free energy obtained from blocked (Gly)_n and cyclic-diglycine model compounds
在实验中，用（Gly）_n的转移自由能，加上自由能随n的恒定增量变化意味着每个附加单元对自由能的贡献是独立的这一假设，得到了肽基团从水到渗透剂溶液的转移自由能。在这里，我们测试这个假设，并揭示其局限性。连同环状双甘氨酸的结果，我们表明，在原则上，它是不可能获得独立的模型系统的肽基团转移自由能。本文计算了乙酰基-（Gly）_n-甲基酰胺（n=1. 7)肽在水和渗透剂溶液中以扩展构象建模，并发现水合自由能在n中是线性的，这表明独立的加性基团贡献。为了进一步探索所观察到的线性，我们研究了在第一水化壳层中失去水分子的溶质的水化。这种条件溶质在理论公式中自然产生，并帮助我们专注于水化效应，而不受短程溶质-水相互作用的复杂性的影响。我们细分成n+1肽组和甲基端基的条件溶质。这些基团中的每一个与溶剂的结合能是高斯分布的，但是近邻结合能本身是相关的：（i，i+1）相关性最强，并且倾向于降低独立基团情况下的自由能。我们发现，所观察到的线性可以解释的近邻相关性的相似性。基团添加剂转移自由能模型的影响。
2013-01-28 physics.bio-ph physics.chem-ph q-bio.BM
Kosmotropes and chaotropes: modelling preferential exclusion, binding and aggregate stability
向水溶液中加入的亲液共溶剂促进疏水性溶质颗粒的聚集，而离液共溶剂起到使这种聚集体不稳定的作用。我们讨论了这些现象的机制内的两个状态的Muller-Lee-Graziano模型的水，它提供了一个完整的描述的三元水/共溶剂/溶质系统的小溶质颗粒的适应版本。该模型包含了一种亲液物质的主导作用，即增强水结构的形成。由此产生的优先排除两个共溶剂分子从溶剂化壳的疏水性颗粒和这些颗粒从溶液中导致稳定的聚集体。相比之下，离液序列高的物质破坏水结构的形成，其本身优先被排除在溶液之外，从而有助于疏水性颗粒的溶剂化。我们使用蒙特卡罗模拟证明在分子水平上的优先排除或结合的共溶剂分子的溶剂化壳的疏水颗粒，以及随之而来的增强或抑制聚集体的形成。我们说明了结构变化的助溶剂对有效的疏水相互作用的影响，定性建模的kosmotropic效应的氯化钠和离液效应的尿素。
2004-06-25 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Solvophobic and solvophilic contributions in the water-to-aqueous guanidinium chloride transfer free energy of model peptides
我们研究了两种不同的构象（螺旋和扩展）的两种不同的肽（十-丙氨酸和十-甘氨酸）在两种不同的溶剂（水和氯化胍水溶液，GdmCl）的溶剂化自由能。自由能是使用准化学组织的潜在的分布定理，一种方法，自然提供了排斥（solvophobic或腔）和吸引力（solvophilic）的贡献溶剂化。亲溶剂贡献被进一步解析为由溶质与第一溶剂化壳层中的溶剂的相互作用产生的化学贡献和由溶质与超出第一溶剂化壳层的溶剂之间的非特异性相互作用产生的长程贡献。腔贡献是获得两个不同的信封，$Σ_{SE}$的理论确定为溶剂排除体积和一个更大的信封（$Σ_G$），超过该溶质-溶剂相互作用是高斯。对于这两种封套，水中的空腔贡献与封套的表面积成比例。GdmCl（aq）的情况并非如此，这揭示了使用分子面积评估溶剂化能量学的局限性，特别是在混合溶剂中。的$Σ_G$ -腔贡献预测，GdmCl（aq）应该有利于更紧凑的状态，相反的GdmCl在展开蛋白质的作用。化学贡献减弱了这种效应，但净局部（化学加上$Σ_G$ -填充）贡献仍然不足以捕获GdmCl的作用。考虑到范德华相互作用所决定的长程作用，GdmCl水溶液更倾向于伸展构象而不是紧密构象。我们的发现强调了蛋白质溶液热力学中弱的，但有吸引力的，长程分散相互作用的重要性。
2018-01-15 physics.bio-ph physics.chem-ph q-bio.BM
Hydrophobic Effects on a Molecular Scale
一种理论方法被开发来量化疏水水化和分子尺度上的相互作用，与深入了解疏水效应的分子起源的目标。该模型的基础上的空腔形成的概率在散装水分子尺度的密度波动，和最简单的疏水性溶质，硬颗粒的水合自由能之间的基本关系。这种概率估计使用信息理论（IT）的方法，结合实验可用的散装水的属性-密度和径向分布函数。IT方法再现了最简单的疏水效应：球形非极性溶质的水合作用，甲烷分子之间的平均力的潜力，以及溶剂对丁烷扭转平衡的贡献。这种方法的应用研究温度和压力的影响提供了新的见解的热力学和动力学的蛋白质折叠。IT模型与蛋白质展开实验中观察到的疏水熵收敛到水的宏观等温可压缩性。压力变性的蛋白质的一个新的解释如下从疏水聚集体的压力稳定性的分析，表明水渗透在高压下的蛋白质的疏水核心。这解决了一个长期存在的难题，即压力变性是否与蛋白质稳定性的疏水核心模型相矛盾。最后，在最近开发的微扰理论方法的背景下，讨论了大分子非极性溶质的“去湿”问题。
1998-09-18 physics.bio-ph physics.chem-ph q-bio
Size-dependence of hydrophobic hydration at electrified gold/water interfaces
金属/水界面处的疏水水合作用积极地有助于电化学反应的能量学，例如CO $_2$和N $_2$还原，其中涉及小疏水分子。采用恒电位分子动力学方法研究了金/水界面的疏水水化反应。我们提出了一个扩展的Lum-Chandler-Weeks（LCW）理论来描述在界面处的疏水水化的自由能作为溶质尺寸和施加电压的函数。基于这个模型，我们能够预测的自由能成本的空腔形成在接口直接从自由能成本的散装加上接口相关的校正项。界面水网络有助于显着的自由能产生一个理想的疏水物在金表面的外层吸附的偏好。我们预测积累的小疏水溶质的大小相当于CO或N $_2$，而自由能成本水合较大的疏水体，以上2.5埃半径，被证明是在界面处比在散装。有趣的是，从体积占主导地位的过渡到表面占主导地位的制度预测的LCW理论在散装也发现发生在Au/水界面的疏水体，但发生在较小的腔半径。通过将扩展的LCW理论应用于一个简单的模型加成反应，我们说明了我们的研究结果对电化学反应的一些影响。
2020-11-17 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Hydrophobic Interaction Model for Upper and Lower Critical Solution Temperatures
水化的疏水溶质在水中是不同的现象，包括疏水热容量异常，这还没有完全理解的原因。由于其时事性，最近人们对疏水聚集的机理及其所基于的物理学越来越感兴趣。在这项研究中，我们使用一个简单而强大的混合物模型的水，一个适应的两个状态的Muller-Lee-Graziano模型，描述的能级的水分子作为其接近非极性溶质分子的函数。该模型提供了一个适当的描述疏水溶质颗粒之间的多体相互作用。通过详细的蒙特卡罗模拟研究了疏水物质在一阶聚集相变附近的溶解度和聚集。一个闭环共存曲线被发现，这是一致的平均场计算进行了相同的系统。此外，在溶液中的离液物质的失稳效果进行了研究，通过适当的修改MLG模型。这些研究结果表明，一个简单的模型的疏水相互作用可能包含的主要物理过程中涉及的疏水聚集和离液效应。
2003-05-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Molecular-Scale Hydrophilicity Induced by Solute: Molecular-thick Charged Pancakes of Aqueous Salt Solution on Hydrophobic Carbon-based Surfaces
我们直接观察到分子厚的盐水溶液煎饼在疏水石墨表面的环境条件下，采用原子力显微镜。该观察结果表明盐溶液在石墨表面上具有意想不到的分子级亲水性，这不同于液滴在石墨表面上的宏观润湿性质。有趣的是，煎饼自发地表现出强烈的正电荷行为。理论研究表明，这种带正电荷的煎饼的形成归因于水溶液中的Na+离子与石墨表面上的芳环之间的阳离子-π相互作用，促进了水分子与阳离子一起吸附到石墨表面上;即，Na+离子作为介质，在一侧通过阳离子-π相互作用吸附到石墨表面，同时在另一侧通过水合相互作用在分子尺度上与水分子键合。这些发现表明，关于碳基石墨表面的实际相互作用，包括石墨烯、碳纳米管和生物炭的相互作用，可能与现有理论有显著不同，它们为控制表面润湿性、相互作用和相关的物理、化学和生物过程提供了新的见解。
2014-10-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft physics.chem-ph
Molecular packing and chemical association in liquid water simulated using ab initio hybrid Monte Carlo and different exchange-correlation functionals
在溶质水合的自由能中，化学贡献由将水分子从配位球中排出所需的自由能给出，而填充贡献由在本体水中产生无溶质配位球（观察体积）所需的自由能给出。与SPC/E水模型作为参考，我们研究了化学和包装的贡献，在水的自由能模拟使用不同的电子密度泛函。将密度固定在对应于SPC/E水在1巴压力下的密度的值。化学贡献表明，在300 K下用BLYP模拟的水比在300 K下用revPBE官能或在350 K下用BLYP和BLYP-D官能模拟的水更紧密地结合。研究了不同半径观测体积的填充贡献。在观察体积中水分子的分布预期为高斯分布的尺寸范围内，预期填充贡献与观察球体的体积成比例。在300 K下用revPBE和在350 K下用BLYP-D或BLYP模拟的水符合这一预期，但结果表明，BLYP 350 K和revPBE 300 K系统中的系统尺寸效应比BLYP-D 350 K或SPC/E中观察到的系统尺寸效应更早开始。恒压模拟的影响，这一观察表明。对于在300 K下用BLYP模拟的水，在预期占据的高斯分布的尺寸范围内，我们反而发现非高斯行为，并且填充贡献与观察体积的表面积成比例，表明系统中存在非均匀性。
2010-04-19 physics.bio-ph physics.chem-ph
Osmotic and diffusio-osmotic flow generation at high solute concentration. II. Molecular dynamics simulations
在本文中，我们探讨渗透运输的分子动力学（MD）模拟。我们首先考虑透过膜的渗透，并研究在稀和高浓度状态下不完全半透膜的反射系数。然后，我们探讨了扩散渗透流动的溶质-溶剂流体相邻的固体表面，由化学电势梯度平行于表面。我们提出了一种新的非平衡分子动力学（NEMD）方法来模拟扩散渗透，通过施加外力在每个粒子上，这适当地模仿化学电势梯度的溶质，尽管周期性的边界条件。该NEMD方法的线性响应理论的基础上，通过匹配的迁移率与他们的Green-Kubo表达式进行了理论验证。最后，我们将该框架应用于更现实的系统，即与二氧化硅或石墨烯表面接触的水-乙醇混合物。
2017-04-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Overcoming the limitations of the MARTINI force field in Molecular Dynamics simulations of polysaccharides
多糖（碳水化合物）是许多细胞生物学过程的关键调节剂。然而，精确的生化或遗传操作这些往往复杂的结构是费力的，并阻碍了实验结构功能的研究。分子动力学（MD）模拟提供了一个有价值的替代工具，以产生和测试糖功能的假设。然而，目前使用的MD力场往往高估了多糖的聚集倾向，影响了这些模拟的可用性。在这里，我们测试了MARTINI，一种流行的生物大分子粗粒度（CG）力场，它能够准确地表示分子之间的分子力。为此，我们计算了热力学溶液的性质，第二维里系数的渗透压（$B_{22}$）。与光散射实验的比较揭示了一个非物理聚集的原型多糖在MARTINI，在非键合溶质-溶质，溶质-水，水-水相互作用的不平衡。这一发现也适用于较小的寡糖，即使在中等浓度下，也发现它们在模拟中聚集，远低于其溶解度极限。最后，我们探讨了糖分子之间的Lennard-Jones（LJ）相互作用的影响，并提出了一个简单的缩放的LJ相互作用强度，使MARTINI更可靠的模拟糖。
2017-06-27 physics.chem-ph q-bio.BM
Solvent-mediated interactions between nanostructures: from water to Lennard-Jones liquid
溶剂介导的相互作用产生于复杂的机制，取决于溶质的结构，其润湿性能和液体的性质。虽然许多研究都集中在前两个影响，在这里，我们比较了水和Lennard-Jones液体的结果，以揭示溶剂介导的相互作用在多大程度上是普遍的液体的性质。除了液体的影响，结果与经典的密度泛函理论和蛮力分子动力学模拟，使我们能够对比这两种数值技术。
2018-09-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Comparison of structure making/breaking properties of alkali metal ions Na+, K+ and Cs+ in water
电解质水溶液中的碱金属离子对水通过氢键形成的周围网络结构有很强的影响。离子对水结构的扰动程度取决于单个离子的性质和溶质浓度。实验技术，如中子衍射，X射线衍射，拉曼光谱，同位素替代研究，粘度测量和相关的理论或模拟研究，以了解这些解决方案的结构变化的特性特征。最近对NaCl、KCl和CsCl水溶液的超声波研究表明，从极稀到饱和极限，随着浓度（c）的增加，速度（v）的变化出现异常变化。本文结合实验观察和已有的理论或模拟研究，对Na ~+、K ~+和Cs ~+离子在水中的结构形成/破坏特性及其对声速变化的影响进行了比较研究。
2019-09-23 cond-mat.soft physics.chem-ph
Colloidal shadows reveal hidden solute transport
Yale University（耶鲁大学）
本文利用微流控水凝胶柱周围溶质扩散泳驱赶胶体形成无颗粒阴影，通过荧光成像解析浓度场并恢复经典自相似传质结构，以阴影宽度作为不可见溶质传质速率的代理，并检验了Brenner关于取向无关性的预测。
2026-09-14 cond-mat.soft physics.chem-ph physics.flu-dyn
