Structure of the Silica/Divalent Electrolyte Interface: Molecular Insight into Charge Inversion with Increasing pH
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Notice bibliographique
Résumé
The molecular origin of overcharging at mineral oxide surfaces remains a cause of contention within the geochemistry, physics, and colloidal chemistry communities owing to competing “chemical” vs “physical” interpretations. Here, we combine vibrational sum frequency spectroscopy and streaming potential measurements to obtain molecular and macroscopic insights into the pH-dependent interactions of calcium ions with a fused silica surface. In 100 mM CaCl<sub>2</sub> electrolyte, we observe evidence of charge neutralization at pH~10.5, as deducted from a minimum in the interfacial water signal. Concurrently, adsorption of calcium hydroxide cations is inferred from the appearance of a spectral feature at ~3610 cm<sup>-1</sup>. However, the interfacial water signal increases at higher pH, while adsorbed calcium hydroxide appears to remain constant, indicating that overcharging results from hydrated Ca<sup>2+</sup> ions present within the Stern layer. These findings suggest that both specific adsorption of hydrolyzed ions and ion-ion correlations of hydrated ions govern silica overcharging with increasing pH.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle