亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Recombination of Autodissociated Water Ions in a Nanoscale Pure Water Droplet

离子 化学 重组 化学物理 分子动力学 纳米尺度 扩散 纳米技术 热力学 材料科学 物理 计算化学 生物化学 有机化学 基因
作者
Soonho Kwon,Prabhat Prakash,Yixiang Cao,Frances A. Houle,William A. Goddard
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
标识
DOI:10.1021/jacs.4c15103
摘要

The recombination of water ions has diverse scientific and practical implications, ranging from acid–base chemistry and biological systems to planetary environments and applications in fuel cell and carbon conversion technologies. While spatial confinement affects the physicochemical properties of water dynamics, its impact on the recombination process has rarely been studied. In this work, we investigate the dynamics of water, the water ion distribution, and the ion recombination process in water droplets as a function of droplet size through molecular dynamics simulations and adaptive quantum mechanical/molecular mechanical calculations. We compare the dynamics of recombination in water droplet sizes ranging from 100 to 18 000 waters, both in their interiors and on their surfaces. We found that the self-diffusion of water dramatically decreases in droplets with a diameter below 2.2 nm. Using a classical RexPoN force-field, we found that the ions in 1000 H2O's spend almost 50% of the time on the surface and 0.5 nm beneath it with a slight preference for OH– ion to reside longer on the surface. We estimate that, on average, recombination in these drops occurs at 400 ps in 1000 H2O's and 1 ns in 3000 H2O's. We also found that recombination is not limited by the local structure of the surface or the size of the droplet but can be influenced by the geometry of the water wire connecting the ions as they approach each other, which can often prevent recombination. Our results provide insights to the reaction microenvironments presented by nanoscopic water droplets.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
6秒前
缪忆寒发布了新的文献求助30
13秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
37秒前
wanci应助科研通管家采纳,获得10
37秒前
直率的难胜完成签到,获得积分20
50秒前
1分钟前
1分钟前
1分钟前
缪忆寒完成签到,获得积分10
1分钟前
NIU发布了新的文献求助10
1分钟前
风中芷容完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
FashionBoy应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
2分钟前
李小强完成签到,获得积分10
3分钟前
4分钟前
所所应助科研通管家采纳,获得10
4分钟前
科研通AI6.1应助sugar采纳,获得10
6分钟前
7分钟前
sugar发布了新的文献求助10
7分钟前
orixero应助sugar采纳,获得10
7分钟前
zzc发布了新的文献求助10
7分钟前
8分钟前
8分钟前
8分钟前
斯文败类应助zzc采纳,获得10
8分钟前
8分钟前
情怀应助科研通管家采纳,获得10
8分钟前
8分钟前
crane完成签到,获得积分10
9分钟前
hizj发布了新的文献求助10
9分钟前
blush完成签到 ,获得积分10
9分钟前
9分钟前
9分钟前
10分钟前
vic完成签到,获得积分10
10分钟前
10分钟前
SuiWu应助科研通管家采纳,获得10
10分钟前
英姑应助LCFXR采纳,获得10
10分钟前
11分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Inorganic Chemistry Eighth Edition 1200
Free parameter models in liquid scintillation counting 1000
Standards for Molecular Testing for Red Cell, Platelet, and Neutrophil Antigens, 7th edition 1000
HANDBOOK OF CHEMISTRY AND PHYSICS 106th edition 1000
ASPEN Adult Nutrition Support Core Curriculum, Fourth Edition 1000
The Organic Chemistry of Biological Pathways Second Edition 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6306980
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8123227
关于积分的说明 17014341
捐赠科研通 5365063
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2849273
邀请新用户注册赠送积分活动 1826930
关于科研通互助平台的介绍 1680259