Molecular dynamics study of water and ion behaviors of mixed salts solutions on extended quartz surface

扩散 化学 水溶液 离子 电解质 离子键合 分子 胶体 盐(化学) 化学物理 分子动力学 溶剂化壳 无机化学 离子强度 热力学 物理化学 溶剂化 计算化学 有机化学 物理 电极
作者
Bin Liu,Yun‐Chiao Yao,Qiang Li,Panpan Lan,Yun Fan,Wenxian Li
出处
期刊:Journal of Applied Physics [American Institute of Physics]
卷期号:132 (2) 被引量:1
标识
DOI:10.1063/5.0093885
摘要

The adoption and evolution of water molecules and ions in mixed electrolytes at the surface play vital roles in the physical properties and chemical reactions of SiO2-like corrosion. The effect of salt type and concentration on the structure and dynamics of water molecules and ions at silica surfaces are studied using all-atom molecular dynamics simulations taking the case of the NaCl, MgCl2, and NaCl–MgCl2 aqueous solutions. The ability of ion hydration is in the order of Mg2+ > Na+ > Cl−, being opposite to their hydration Gibbs free energies, which directly influence the weak interaction in the solution and the diffusion rate of the particles. Mg shows stronger destruction to weak interactions than Na does, and ionic hydration of Mg2+ decelerates the self-diffusion coefficient of water molecules significantly due to the enhanced Coulomb effect and the interruption of solution continuity. Meanwhile, the self-diffusion coefficient of particles decreases with the concentration improvement in the single salt solution as increased ionic hydration. In the mixed salt solution, the order of diffusion rate is Cl− > Na+ > Mg2+ as a result of the different confinement effects of the protonated pore. Interestingly, a small amount of Na+ addition can promote the self-diffusion of Mg2+, but a great many of Na+ addition slows the diffusion of Mg2+. This work provides comprehensive insight into the behavior of mixed salt solutions at silica surfaces, shedding light on the practical applications of geological sciences, cultural relics protection, and colloidal sciences.

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
1秒前
怕黑的醉香完成签到,获得积分10
1秒前
李健应助自由自在采纳,获得10
2秒前
LZT发布了新的文献求助10
2秒前
传统的襄发布了新的文献求助10
6秒前
zyfqpc发布了新的文献求助200
6秒前
沉默晓绿完成签到,获得积分10
7秒前
11秒前
oyy318完成签到,获得积分10
11秒前
crabbbb68发布了新的文献求助10
11秒前
小白完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
无花果应助GA采纳,获得10
13秒前
呼呼夫人发布了新的文献求助10
15秒前
Aniew发布了新的文献求助10
16秒前
ZPH发布了新的文献求助10
17秒前
摸鱼的猫猫完成签到,获得积分10
19秒前
LILI2完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
爱吃泡芙完成签到,获得积分10
20秒前
21秒前
22秒前
余123完成签到,获得积分20
22秒前
大个应助木子采纳,获得10
23秒前
24秒前
余123发布了新的文献求助10
25秒前
啦啦啦啦啦完成签到,获得积分10
27秒前
27秒前
JamesPei应助baoqh采纳,获得10
27秒前
科研通AI6.2应助鏖终采纳,获得10
28秒前
呼呼夫人完成签到,获得积分10
29秒前
木耳2号完成签到,获得积分10
29秒前
丽丽完成签到,获得积分10
31秒前
32秒前
哦哦哦完成签到,获得积分10
32秒前
DTS发布了新的文献求助10
34秒前
汉堡包应助zyfqpc采纳,获得200
34秒前
35秒前
荣不凡发布了新的文献求助50
35秒前
37秒前
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
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Picture this! Including first nations fiction picture books in school library collections 1500
Instituting Science: The Cultural Production of Scientific Disciplines 666
Signals, Systems, and Signal Processing 610
The Organization of knowledge in modern America, 1860-1920 / 600
Unlocking Chemical Thinking: Reimagining Chemistry Teaching and Learning 555
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 6360662
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8174744
关于积分的说明 17218973
捐赠科研通 5415693
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2866032
邀请新用户注册赠送积分活动 1843270
关于科研通互助平台的介绍 1691337