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. Ruíz-López
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:145 (2): 1400-1406 被引量:45
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
Peggy完成签到,获得积分10
1秒前
JINHL完成签到,获得积分10
1秒前
Somnus完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
吴鹏完成签到,获得积分10
2秒前
柚子完成签到,获得积分10
3秒前
11完成签到,获得积分10
3秒前
都是发布了新的文献求助10
3秒前
6秒前
FashionBoy应助杨哈哈采纳,获得10
7秒前
7秒前
小马甲应助jumao1999采纳,获得10
7秒前
情怀应助高高采纳,获得10
7秒前
小二郎应助liulongchao采纳,获得10
7秒前
7秒前
锌666发布了新的文献求助10
7秒前
希望天下0贩的0应助XINfy采纳,获得10
7秒前
勋的猫完成签到,获得积分20
8秒前
彭于晏应助科研小白采纳,获得10
8秒前
9秒前
李爱国应助黄美采纳,获得10
9秒前
9秒前
10秒前
文献查询发布了新的文献求助10
10秒前
fifteen应助xy采纳,获得10
10秒前
彭于晏应助michaelvin采纳,获得10
11秒前
11秒前
Lyue发布了新的文献求助10
11秒前
不想起名完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
qmx发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
aerjin发布了新的文献求助10
13秒前
朱佳宁发布了新的文献求助10
14秒前
无心的笑蓝完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
逍遥游发布了新的文献求助10
15秒前
小韩发布了新的文献求助10
15秒前
17秒前
开朗方盒发布了新的文献求助10
17秒前
高分求助中
求国内可以测试或购买Loschmidt cell(或相同原理器件)的机构信息 1000
The Heath Anthology of American Literature: Early Nineteenth Century 1800 - 1865 Vol. B 500
A new species of Velataspis (Hemiptera Coccoidea Diaspididae) from tea in Assam 500
Sarcolestes leedsi Lydekker, an ankylosaurian dinosaur from the Middle Jurassic of England 500
Machine Learning for Polymer Informatics 500
《关于整治突出dupin问题的实施意见》(厅字〔2019〕52号) 500
2024 Medicinal Chemistry Reviews 480
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 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3218864
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2867866
关于积分的说明 8158618
捐赠科研通 2534991
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1367348
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 645033
邀请新用户注册赠送积分活动 618203