Charge Regulation Mediated Interaction of Amphoteric Nanoparticle Surfaces
Indian Institute of Technology, Jodhpur（印度理工学院乔德普尔分校）；Université Grenoble Alpes, CNRS, Grenoble INP, 3SR（格勒诺布尔阿尔卑斯大学）；Vellore Institute of Technology（维洛尔理工大学）
该研究通过显式离子模拟揭示电荷调控可显著增强不对称纳米颗粒的短程吸引并改变对称颗粒间作用符号，对胶体组装稳定性有重要影响。
2026-09-29 cond-mat.soft
General theory of charge regulation and surface capacitance
一般化的平均场方法将推导出，将考虑到离子-离子以及离子-表面的非静电效应在平等的基础上，是基于在没有静电相互作用的情况下的体积和表面状态方程。这种方法将被应用到几个模型的特定的离子-表面非静电相互作用的差分电容的计算提供了热力学洞察差分电容的特性。由于表面吸附的离子的包装的考虑将被证明是更相关的，然后对离子的表面附近的散装包装约束，并设置在散装包装约束将成为相关的条件之前。
2018-06-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Anomalous Multipole Expansion: Charge Regulation of Patchy, Inhomogeneously Charged Spherical Particles
电荷调节是生物和胶体系统中静电学的一个重要方面，其中电荷通常不是固定的，而是取决于环境变量。在这里，我们分析的电荷调节机制在斑片状，不均匀带电的球形粒子，如球状蛋白质，胶体，或病毒。与多极膨胀的不均匀带电的球形表面，电荷调节机制的线性近似的水平上示出，导致不同的多极矩之间的混合取决于它们的电容-相对于静电势的电荷分布的响应函数。这是在离子屏蔽存在下分子静电学的另一个异常特征。我们证明了电荷调节的影响，对几个例子的不均匀带电的球形粒子，表明它会导致显着的变化，在他们的多极矩。
2018-05-31 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.chem-ph
Charge regulation radically modifies electrostatics in membrane stacks
受植物和光合细菌中含有生物膜的细胞器的启发，我们研究了模型膜堆中的电荷调节。考虑（去）质子化作为膜之间的电荷平衡的最简单的机制，并与洗澡的环境，我们发现了一个准周期性的有效电荷序列的堆栈中的一个破缺的电荷状态。在一价浴盐溶液的情况下，我们的模型预测复杂的，不均匀的电荷平衡取决于（去）质子化反应的强度，盐浓度，膜间分离，以及它们在堆栈中的数量。我们的研究结果揭示了类囊体膜堆栈的基本重组机制。
2019-11-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Charge regulation and ionic screening of patchy surfaces
利用非线性Poisson-Boltzmann理论研究了具有电荷调节斑块的表面的性质。使用模式扩展有效地解决非线性问题，我们揭示了德拜长度大小的补丁的充电行为。我们发现，补丁充电到更高的电荷密度，如果它们的大小是相对较小的，如果补丁被很好地分离。数值结果被用来构建一个基本的分析模型，预测表面上的平均表面电荷密度与补丁带电基团。
2010-09-30 cond-mat.soft
Thermodynamics of Charge Regulation Near Surface Neutrality
已知浸入水溶液中的两个相邻带电表面之间的相互作用受到电荷调节的影响-当两个带电表面彼此接近时表面电荷的调制。这种现象在接近表面中性的地方特别重要，在那里物体如胶体或生物分子的稳定性受到危害。集中在这个无处不在的情况下，我们阐明了基本的热力学，并表明，在这种情况下，电荷调节由表面熵。我们推导出明确的表达式，电荷调节和制定一个新的普遍的限制法律的离子吸附到表面的自由能。后者与$k_{B}T$成正比，与离子与表面基团的缔合能无关。这些新的结果适用于分析单极以及两性表面，如氧化物附近的零电荷点或蛋白质附近的等电点。
2022-03-11 cond-mat.soft physics.chem-ph
Charge Regulation with Fixed and Mobile Charges
自然界中不会发生无补偿电荷，任何局部电荷都应该是电荷分离的结果。在与溶液中的离子接触的界面处的可解离的化学基团，其化学平衡取决于短程非静电相互作用和长程静电相互作用，是这种电荷分离的物理基础，称为电荷调节现象。带电基团可以是固定的和不动的，如在溶剂暴露的固体基底和软边界表面的情况下（例如，分子光滑的云母表面和软的磷脂膜），或自由和可移动的，如在带电大离子的情况下，（例如，蛋白质或其它生物分子）。在这里，我们回顾了平均场的形式主义用于描述这两种情况下，重点是在离子溶液中的移动电荷调节的宏离子建模的最新进展。在这样一个解决方案中的屏蔽长度的一般形式的推导，并结合的概念，本征电容，介绍了隆德和Jönsson，和大容量电容，导致从小离子和宏离子的迁移率。不同的配方，如细胞模型与集体的方法，的优点和缺点进行了讨论，随着未来的实验和建模的几个建议。
2018-08-21 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Effect of charge regulation on the screening properties of zwitterionic macroion solutions
本文提出一种广义计算方案，通过压力对化学势的导数确定两性离子大分子溶液中的屏蔽长度，发现屏蔽长度由德拜长度和表面解离平衡两部分组成，且pH响应电荷调节显著影响屏蔽行为。
2025-06-23 cond-mat.soft
Theory of Charge Regulation of Colloidal Particles in Electrolyte Solutions
我们提出了一个理论，使我们能够计算胶体颗粒的有效表面电荷，并有效地获得不同的盐浓度的滴定曲线。该理论解释了由于1：1电解质的存在而引起的溶液pH的变化。它也占自洽的静电势所产生的去质子化的表面基团。为了检验理论的准确性，我们进行了广泛的反应蒙特卡罗模拟，这表明理论和模拟之间没有任何可调参数的良好协议。
2022-10-25 cond-mat.soft
Charge regulation of colloidal particles in aqueous solutions
研究了胶体粒子在电解质水溶液中的电荷调节。为了稳定胶体悬浮液，防止沉淀，胶体颗粒在其表面上合成有酸性或碱性基团。这些表面基团与水接触时发生质子转移反应，产生胶体表面电荷。电荷由溶液内部和胶体表面的水合氢离子之间的局部化学平衡条件决定。我们使用的Baxter粘性球模型明确计算的平衡解离常数，并构建一个理论，它是能够定量预测的有效电荷的胶体颗粒与酸性或碱性表面基团。理论预测的模型被发现是在良好的协议与蒙特卡罗模拟的结果。该理论进一步扩展到处理胶体颗粒的酸性和碱性表面基团的混合物。
2020-08-31 cond-mat.soft
Reactive Monte Carlo Simulations for Charge Regulation of Colloidal Particles
本文采用反应蒙特卡罗模拟方法和电解质原始模型研究了胶体体系中控制电荷调节的酸碱平衡。模拟是在半巨正则系综中进行的，其中胶体悬浮液与盐和强酸的储层接触。胶体颗粒的内部被建模为低介电介质，不同于周围的水。计算了不同表面酸性基团数目、pH值、盐浓度和电解质类型的有效胶体电荷。在氯化钾的情况下，滴定曲线与使用电位滴定法获得的实验测量值进行了比较。一个很好的协议之间的模拟和实验。在氯化锂的情况下，通过锂离子的部分脱水来考虑特定的离子吸附。
2021-12-06 cond-mat.soft
Non-uniform swelling of polyelectrolyte hydrogels: effects of charge regulation
Wenzhou University（温州大学）；Zhejiang Key Laboratory of Soft Matter Biomedical Materials, Wenzhou Institute, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学温州研究院软物质生物医用材料浙江省重点实验室）；School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学物理科学学院）；School of Physics and Astronomy, & Center for Physics and Chemistry of Living Systems, Tel Aviv University（特拉维夫大学物理与天文学学院及生命系统物理化学中心）；School of Sino-German Engineering, Shanghai Technical Institute of Electronics and Information（上海电子与信息工程技术学院中德工程学院）
该研究探究电荷调控（CR）对聚电解质水凝胶非均匀溶胀的影响，采用耦合电-弹性的泊松-玻尔兹曼理论，发现CR会增强非均匀溶胀，为相关水凝胶的调控提供理论依据。
2026-08-25 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Charge Regulation of Polyelectrolyte Gels: Swelling Transition
本研究结合 Poisson-Boltzmann 理论与基于 Langmuir 吸附等温线的双位点电荷调节模型，揭示了由电荷调节机制驱动的聚电解质凝胶不连续溶胀转变及其闭环相图，并指出该预测可在多肽凝胶中实验验证。
2023-04-04 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.chem-ph
Charge regulation in ionic solutions: thermal fluctuations and Kirkwood-Schumaker interaction
我们研究了两个大离子的行为与可解离的电荷基团，调节当地的变量，如pH值和静电势，沉浸在一价盐溶液中，考虑的情况下，净电荷可以改变符号或保持相同的符号取决于这些局部参数。在这两种情况下，电荷调节，描述与适当的自由能函数为每个大离子，而电荷之间的耦合进行评估的近似德拜-休克尔水平。电荷关联函数和随之而来的电荷波动力的解析和数值计算。在接近零电荷点处发现了带相同电荷的大离子之间的强吸引力，特别是由于大离子电荷的不对称的、与电荷相关的电荷波动。一般的理论，然后实施两个蛋白质类大离子的系统，概括的形式和大小的柯克伍德-舒梅克相互作用。
2014-12-21 cond-mat.soft physics.chem-ph
Ionization at a solid-water interface in an applied electric field: Charge regulation
本文研究了外加电场作用下固体-水界面的电离。我们将电极连接到带有面密度为$Γ_0$的硅烷醇或羧基的介电膜上，其中解离度$Γ_0$由靠近膜的水中的质子密度确定。我们展示了$α$如何依赖于NaOH在水中的密度$n_0$和电极上的表面电荷密度$σ_m$。对于$σ_m>0$，质子从膜中排出，导致$α$增加。特别地，在$0<σ_m<eΓ_0$的范围内，发生自调节以实现对于$n_0\ll n_c$的$α\cong σ_m/eΓ_0 $，其中对于二氧化硅表面，$n_c$是$0.01$ mol $/$ L，对于带有羧基的表面，$n_c$是$2\times 10^{-5}$ mol $/$ L。我们还研究了电荷调节与降低细胞厚度$H$低于德拜长度$κ^{-1}$，其中交叉发生在Gouy-Chapman长度。特别地，当$σ_m \sim eΓ_0$和$H\ll κ^{-1}$时，表面电荷保持仅部分地被离子屏蔽，导致内部的电场。
2016-08-16 cond-mat.soft
Real-time visualization of metastable charge regulation pathways in molecularly confined slit geometries
离子在分子尺度的有限空间中的传输是生活和技术各个方面的核心：进入裂缝，它可能在几天内打破钢铁;通过膜分离器，它决定了电化学能量转换设备的效率;或者通过脂质膜，它引导神经通信。然而，在亚纳米限制中直接观察离子迁移率和结构是实验上具有挑战性的，并且到目前为止，只能通过分子模拟来实现。在这里，我们展示了定量的，3D分子分辨离子运输的水性离子液体和S-块金属离子溶液，局限于电化学调制，分子大小的狭缝。我们的原子分辨固/液界面的分析揭示了一般的规则，如何确定的电荷调节机制的离子-离子和离子-表面相互作用和熵约束效应。改变我们的一般理解，受限的电荷调节可能会通过快速，动力学上有利的，亚稳态的途径，其次是缓慢的扩散热力学离子重组，这对所有的电荷调节系统具有重要意义。
2021-04-02 cond-mat.soft physics.app-ph
Charge Regulation of Colloidal Particles: Theory and Simulations
为了探索物理化学和生物物理系统中的电荷调节（CR），我们提出了一个具有粘性吸附位点的胶体颗粒模型，该粘性吸附位点解释了水合氢离子与表面官能团之间形成共价键的原因。使用这个模型和蒙特卡罗模拟，我们发现，标准的Ninham和Parsegian（NP）理论的CR导致的结果偏离显着从计算机模拟。NP方法的问题可以追溯到使用体相平衡常数来解释表面化学反应。为了解决这个困难，我们提出了一个新的理论CR。新方法的基本成分是粘性长度，这是非平凡的体积平衡常数相关。该理论被发现是在良好的协议与计算机模拟，没有任何可调参数。作为理论的应用，我们计算了含有羧基的胶体颗粒的有效电荷，作为pH值和盐浓度的函数。
2019-12-11 cond-mat.soft
Curvature effects in charge-regulated lipid bilayers
我们提出了脂双层膜中静电相互作用的理论，其中两个单层小叶都含有受电荷调节的可解离部分。我们专门研究了膜曲率和电荷调节的脂质双层囊泡使用线性Debye-Hückel（DH）和非线性Poisson-Boltzmann（PB）理论之间的耦合。我们发现，电荷调控的其他对称的双层膜可以诱导电荷对称性破缺，非线性挠曲电和自由能的异常曲率依赖。pH值的影响超出了静电重整化膜的机械弹性性能的范例。
2022-02-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Charge regulation and local dielectric function in planar polyelectrolyte brushes
理解不均匀性对电荷调节和介电性质的影响，以及它如何依赖于大分子的构象特征是一个长期存在的问题。为了解决这个问题，我们已经开发了一个领域的理论来研究电荷调节和局部介电函数的平面刷。该理论被用来研究一个多酸刷，这是由链端接枝在固-液界面，在平衡与含有一价盐离子，溶剂分子和pH控制酸的本体溶液。特别是，我们专注于在确定的局部电荷和介电函数的影响，添加的盐和pH值的散装的浓度。我们的理论研究表明，离子对的偶极矩作为一个结果形成的抗衡吸附在链主链上发挥了关键作用，在影响局部介电函数。对于由具有低于溶剂分子的偶极矩的单体制成的聚电解质，预测刷区域内的介电衰减。然而，形成的离子对（由于吸附的抗衡离子来自所添加的盐的解离）极性比溶剂分子显示相对于其体积值增加的介电函数的大小。此外，在本体盐浓度的增加被示出，以增加刷区域内的局部电荷。
2012-06-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Colloid-oil-water-interface interactions in the presence of multiple salts: charge regulation and dynamics
我们从理论和实验上研究胶体油水界面相互作用的带电，空间稳定，聚（甲基丙烯酸甲酯）胶体颗粒分散在低极性油（介电常数$ε=5-10$），是在与相邻的水相接触。在该模型系统中，由于界面的排斥范德华力，胶体颗粒不能穿透油-水界面，而溶解在油中的多种盐可以自由地分配到水相中。唐南势和/或粒子电荷的符号和大小受这些盐浓度的影响，使得有效相互作用势可以被高度调谐。在Poisson-Nernst-Planck理论中探讨了平衡有效的胶体界面相互作用和离子动力学，并与实验观察进行了比较。
2017-06-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Charge regulation of weak interacting polyelectrolytes
我们引入了一个广义的非均匀平均场理论来描述弱棒状聚电解质的离解。我们的方法允许两个亚晶格对称性破缺，这在滴定曲线中与中间解离度的平台相关联。我们首先测试我们的方法在一个单一的弱PE的情况下，通过与精确计数研究比较，并表明它给出了定量准确的结果在整个范围内的pH值的解离度，并在具体的表现比最近邻近似（精确的解决方案是可能的）。然后，我们研究了电荷调节的耦合系统的弱聚酸和弱聚碱作为其相互距离的函数，这有一定的相关性PE多层膜的形成和PE络合。一个复杂的相互作用的程度的离解和有效的相互作用之间的PE作为其相互距离的函数被发现。
2004-01-28 cond-mat.soft
Diffusive dynamics of charge regulated macro-ion solutions
该研究推广昂萨格变分原理，统一描述电荷调节大离子电解质溶液的扩散动力学，揭示电荷调节显著影响非平衡分布与有效电荷。
2024-11-14 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Complex Fluids with Mobile Charge-Regulated Macro-Ions
我们推广了离子溶液电荷调节的概念，并将其应用于具有内部非静电自由度的移动大离子的复杂流体。所提出的框架提供了一种方便的工具，用于研究移动大离子可以自我调节其电荷的系统（例如，蛋白质）。我们表明，即使在一个简化的电荷调节模型，电荷解离平衡的结果在不同的和显着的属性。电荷调节的后果包括宏观离子的有效电荷的位置依赖性、有效德拜屏蔽长度对单价盐的浓度的非单调依赖性、双电层结构的修改以及背景电解质的宏观离子的缓冲。
2018-01-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Interaction between charge-regulated metal nanoparticles in an electrolyte solution
我们提出了一个理论，使我们能够计算电荷调节的金属纳米粒子之间的相互作用电位内的酸性电解质溶液。该方法是基于最近推出的电荷调节模型，使我们能够明确-在一个特定的微观模型-涉及的弱酸的本体缔合常数的表面缔合常数为相同的弱酸吸附位点。当考虑金属纳米颗粒时，我们明确地考虑了导电核中的感应表面电荷的影响。为了探索近似的准确性，我们比较了一个孤立的电荷调节金属纳米粒子的离子密度分布与明确的蒙特卡罗模拟相同的模型。一旦建立了理论方法的准确性，我们就通过数值求解具有电荷调节边界条件的Poisson-Boltzmann方程来计算两个电荷调节金属纳米颗粒之间的相互作用力。然后通过积分电渗应力张量来计算力。我们发现，对于金属纳米粒子的电荷调节边界条件可以很好地近似为恒定的表面电荷边界条件，最近引入了一个非常准确的Derjaguin近似。另一方面，胶体文献中经常使用的恒定表面电势边界条件，显示出与具有大电荷不对称性的颗粒的电荷调节边界条件的显著偏差。
2020-11-25 cond-mat.soft
Charge regulation of nonpolar colloids
由于弱电离表面基团的解离（或吸附），单个胶体通常带有电荷。其大小取决于颗粒周围的精确化学环境，其在浓缩分散体中是胶体填充分数$η$的函数。理论研究表明，调节系统中的有效电荷$Z_{\rm{eff}}$通常会随着$η$的增加而减少。我们测试这一假设的非极性分散体，通过确定$Z_{\rm{eff}}(η)$在很宽的范围内的包装分数（$10^{-5} \le η\le 0.3$），使用组合的小角X-射线散射和电泳迁移率测量。我们发现一个复杂的依赖性的颗粒电荷作为包装分数的函数，与$Z_{\rm{eff}}$最初在低浓度下降低，最后在高$η$增加。我们将非单调密度依赖性归因于从低$η$浓度非依赖性筛选到高填充分数制度的交叉，在该制度中，抗衡离子的数量超过盐离子，并且静电屏蔽变得依赖于$η$。在高浓度下的电荷稳定的效率可以解释已经报道的浓缩的纳米颗粒分散体的异常高的稳定性。
2017-12-11 cond-mat.soft
Ion and site correlations of charge regulating surfaces: a simple and accurate theory
电荷调节是大多数化学、地球化学和生物化学系统中的基本机制。众所周知，各种矿物质表面和蛋白质根据水合氢离子的活性改变其电荷状态，即，除了由pH调节之外，电荷状态由于筛选和离子相关性而对盐浓度和组成敏感。考虑到静电相互作用的重要性，一个可靠而直接的电荷调节理论将是至关重要的。本文提出了这样一个理论，占盐屏蔽，网站和离子的相关性。我们的方法相比，蒙特卡罗模拟和实验的1：1和2：1的盐显示出无可挑剔的协议。此外，我们解开的相对重要性的网站网站，离子离子和离子网站的相关性。与以前的说法相反，我们发现，离子网站的相关性是次主导的其他两个相关条款。
2021-06-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Role of charge regulation and flow slip on the ionic conductance of nanopores: an analytical approach
纳米孔中精确电导测量的数量正在快速增长。为了阐明起作用的主导机制并促进对仍然没有明确共识的此类系统的表征，我们提出了一种分析纳米孔中离子电导的方法，该方法考虑了（i）电渗效应，（ii）疏水纳米孔的孔表面处的流动滑移，（iii）使用简单电荷调节模型由储层$p$ H和盐浓度$c_s$调节的表面电荷密度的分量，和（iv）不受$p$ H和$c_s$影响的固定表面电荷密度。极限情况下，探讨了各种范围的盐浓度和我们的公式是用来适应电导实验中发现的文献中的碳纳米管。这种方法使我们能够编目不同的可能的运输制度，并提出了各种各样的目前已知的实验行为的电导与$c_s$的解释。
2018-07-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft physics.chem-ph
Charge Regulation Effect on Nanoparticles Interaction Mediated by Polyelectrolyte
Indian Institute of Technology Jodhpur（印度焦浦尔理工学院）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院物理研究所）；University of Ljubljana（卢布尔雅那大学）
研究电荷调节对由反电荷聚电解质介导的纳米颗粒相互作用的影响，通过混合CR分子动力学模拟发现电荷调节增强聚电解质吸附，导致弱排斥，而常电荷模型则产生更强的吸引力。
2025-12-08 cond-mat.soft physics.bio-ph
Effects of Charge Regulation on the Conformations and Dynamics of a Polyelectrolyte during Nanoparticle Adsorption
Indian Institute of Technology Jodhpur（印度理工学院乔德普尔分校）；University of Delhi（德里大学）
本研究通过混合CR蒙特卡罗/分子动力学模拟，探究电荷调控对聚电解质吸附带相反电荷纳米粒子的构象与动力学影响，发现高盐下CR增强吸附、CC促伸展构象等规律，为调控纳米粒子稳定性提供策略。
2026-10-14 cond-mat.soft
Equilibrium conformations and surface charge regulation of spherical polymer brushes in stretched regimes
在目前的工作中，我们研究的平衡构象的线性聚电解质拴在一个球形的，带相反电荷的核心在平衡与离子水库的固定浓度。特别关注的是放置在拉伸链的情况下，其中的单体浓度是已知的，以显示一个反平方律衰减远离球形表面，然后进一步外推所有的方式下降到接枝核心。虽然移动离子的平衡分布计算在一个经典的密度泛函理论（cDFT）的框架内，将它们的大小和静电相关性内的接枝聚乙烯，后者的平衡配置描述其平均回转半径，这是作为一个变参数，保证整个聚合物-溶剂界面的机械平衡。然后在聚合度、离子浓度和聚合物主链的官能度的宽范围内分析平均粒径。可以确定两个不同的制度：在高离子强度下，接枝聚合物的溶胀主要由离子熵贡献以及聚合物尺寸效应，而在低离子浓度下，静电和熵效应之间的平衡是颗粒拉伸的主要驱动机制。使用蒙特卡罗模拟，然后，我们继续调查的电荷调节的影响时，刷芯进一步装饰与活性功能位点随机分布在其表面上，作为受体，溶解的酸性离子可以被吸附。
2021-11-13 cond-mat.soft
Field theoretic description of charge regulation interaction
为了找到两个具有可解离电荷基团的蛋白质在水溶液中静电相互作用的确切形式，我们研究了由两个具有电荷解离位点的宏观表面浸入仅反离子溶液中组成的模型系统。在平均场近似下，导出了巨正则配分函数的场论表示，给出了具有Ninham-Parsegian边界条件的Poisson-Boltzmann理论.平均场周围的高斯起伏，然后分析在最低阶的校正，我们计算的解析和准确的，使用路径积分表示的配分函数的谐振子与时间相关的频率。一阶（一个回路）自由能校正给出了在适当的限度内降低到零频率范德华形式的相互作用自由能，但通常由于解离位点处的电荷波动而产生单极波动项。我们的提法开辟了可能性，调查柯克伍德-舒梅克相互作用在更一般的情况下，他们原来的推导失败。
2014-05-15 cond-mat.soft physics.chem-ph
Electrostatic effects in nano-reactor-confined charge regulated macroions
Ramkhamhaeng University（兰甘亨大学）；Wenzhou Institute of the University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学温州研究院）
提出纳米反应器内含电荷调节大分子的热力学模型，结合Poisson-Boltzmann静电学和电荷调节形式，分析电解质分布与大分子电荷特征，发现表面电荷不对称性影响静电势分布，有效屏蔽长度非单调变化，总压力随反应器半径和盐浓度增加而单调减小。
2026-06-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Synergistic Interface Effects in Composite Dielectrics: Insights into Charge Trapping Regulation through Multiscale Modeling
针对储能电介质界面电荷输运机制不明的问题，本研究采用多尺度建模方法，揭示纤维素-油复合材料中电荷俘获是能量与电子耦合两种界面机制的协同效应，为先进能源材料研发提供新思路。
2024-11-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
The diffusive dynamics and electrochemical regulation of weak polyelectrolytes across liquid interfaces
该研究提出模拟框架，揭示pH梯度通过质子化调控弱聚电解质电荷、双电层及凝聚层相互作用，并用线性与非线性分析阐明其区别于强聚电解质的动力学。
2025-03-17 cond-mat.soft nlin.AO nlin.PS
A closed-form theory of charge-regulated electrostatic interactions between anisotropically charged spheres
Department of Theoretical Physics, Jožef Stefan Institute（约瑟夫·斯蒂芬研究所理论物理系）
本研究提出融合电荷调控与斑状特性的闭式理论，推导各向异性带电球体的相互作用能，应用于两种蛋白质时可复现实验数据并预测吸引态条件的扩展。
2026-10-27 cond-mat.soft
Accelerated Collapse Kinetics of Charged Polymers in Good Solvent: Role of Counterion Condensation
该研究通过粗粒化分子动力学模拟揭示良溶剂中反离子凝聚驱动带电聚合物加速坍缩的机制，发现其动态标度指数小于中性聚合物，反离子价态等因素影响坍缩效率，为理解生物分子动力学提供新视角。
2025-04-17 cond-mat.soft
Curvature effects in interfacial acidity of amphiphilic vesicles
本文结合 Debye-Hückel、Poisson-Boltzmann 理论与 Frumkin-Fowler-Guggenheim 模型，研究两亲性单膜囊泡的曲率等因素对界面局部 pH 的影响，并与实验数据取得良好一致。
2023-05-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
A Boosted Energy Extraction from the CapMix Process by Grafting with Titratable Polymers
Lund University（隆德大学）；University of New South Wales（新南威尔士大学）
研究利用可滴定聚合物接枝电极表面提高电容混合能量提取，通过巨正则蒙特卡罗模拟等方法，揭示离子吸附与电荷调节耦合效应，表明接枝电极能释放更多能量，建立废水中和收集电能方法，结合环境修复与能源回收。
2026-07-13 cond-mat.soft
Induced phase transformation in ionizable colloidal nanoparticles
针对可电离胶体体系pH效应建模困难的问题，通过布朗模拟得到随pH变化的相图，发现pH升高使酸基颗粒从面心立方堆积转无序，揭示高平均电荷下电荷调控诱导胶体无定形固体的机制。
2023-10-06 cond-mat.soft physics.chem-ph
