Electrostatics and Chemical Reactivity at the Air–Water Interface

化学 静电学 反应性(心理学) 接口(物质) 化学物理 纳米技术 有机化学 物理化学 分子 吉布斯等温线 医学 病理 材料科学 替代医学
作者
Marilia T. C. Martins‐Costa,Manuel F. Ruiz‐López
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:145 (2): 1400-1406 被引量:65
标识
DOI:10.1021/jacs.2c12089
摘要

It has been recently discovered that chemical reactions at aqueous interfaces can be orders of magnitude faster compared to conventional bulk phase reactions, but despite its wide-ranging implications, which extend from atmospheric to synthetic chemistry or technological applications, the phenomenon is still incompletely understood. The role of strong electric fields due to space asymmetry and the accumulation of ions at the interface has been claimed as a possible cause from some experiments, but the reorganization of the solvent around the reactive system should provide even greater additional electrostatic contributions that have not yet been analyzed. In this study, with the help of first-principles molecular dynamics simulations, we go deeper into this issue by a careful assessment of solvation electrostatics at the air–water interface. Our simulations confirm that electrostatic forces can indeed be a key factor in rate acceleration compared to bulk solution. Remarkably, the study reveals that the effect cannot simply be attributed to the magnitude of the local electric field and that the fluctuations of the full electrostatic potential resulting from unique dynamical behavior of the solvation shells at the interface must be accounted for. This finding paves the way for future applications of the phenomenon in organic synthesis, especially for charge transfer or redox reactions in thin films and microdroplets.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
maidida完成签到,获得积分10
1秒前
shell发布了新的文献求助80
1秒前
量子星尘发布了新的文献求助20
2秒前
gan完成签到,获得积分10
2秒前
wzf123456发布了新的文献求助10
4秒前
小月亮完成签到,获得积分10
4秒前
不以发布了新的文献求助30
5秒前
Liuuhhua完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
9秒前
言非离应助f1sh采纳,获得20
10秒前
正好完成签到,获得积分10
10秒前
青年才俊发布了新的文献求助10
11秒前
科研通AI6应助王挪采纳,获得10
11秒前
大模型应助毛头侠采纳,获得10
12秒前
开朗穆发布了新的文献求助10
14秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
15秒前
传奇3应助不以采纳,获得10
15秒前
青年才俊发布了新的文献求助10
17秒前
Murm完成签到 ,获得积分20
17秒前
moonlightblu_完成签到,获得积分10
17秒前
科研通AI5应助外向的花花采纳,获得10
17秒前
18秒前
wzf123456完成签到,获得积分10
19秒前
无头绪完成签到,获得积分10
19秒前
开朗穆完成签到,获得积分10
20秒前
林洁佳发布了新的文献求助10
21秒前
Tong发布了新的文献求助30
21秒前
荆扉发布了新的文献求助10
22秒前
少年游完成签到,获得积分10
22秒前
汶溢完成签到,获得积分10
22秒前
科研通AI5应助微笑的水桃采纳,获得10
24秒前
小洋一生完成签到,获得积分10
25秒前
zhou完成签到,获得积分10
25秒前
能干的丸子完成签到,获得积分10
26秒前
27秒前
27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
Zeolites: From Fundamentals to Emerging Applications 1500
Architectural Corrosion and Critical Infrastructure 1000
Early Devonian echinoderms from Victoria (Rhombifera, Blastoidea and Ophiocistioidea) 1000
By R. Scott Kretchmar - Practical Philosophy of Sport and Physical Activity - 2nd (second) Edition: 2nd (second) Edition 666
Energy-Size Reduction Relationships In Comminution 500
Principles Of Comminution, I-Size Distribution And Surface Calculations 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4941339
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4207390
关于积分的说明 13077624
捐赠科研通 3986257
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2182529
邀请新用户注册赠送积分活动 1198125
关于科研通互助平台的介绍 1110387