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Enregistrement W4253545845 · doi:10.26434/chemrxiv.11853405.v3

Molecular Characterization of the Surface Excess Charge Layer in Droplets

2020· preprint· en· W4253545845 sur OpenAlex

Pourquoi ce travail est dans la base

Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.

affAu moins un auteur déclare une institution canadienne dans l'instantané OpenAlex épinglé.
fundUn bailleur canadien est enregistré sur le travail.

Notice bibliographique

RevueChemRxiv · 2020
Typepreprint
Langueen
DomaineChemistry
ThématiqueMass Spectrometry Techniques and Applications
Établissements canadiensWestern University
Organismes subventionnairesPacific Northwest National LaboratoryNatural Sciences and Engineering Research Council of CanadaCompute CanadaOhio State University
Mots-clésCharacterization (materials science)Layer (electronics)Charge (physics)Chemical physicsSurface chargeSurface (topology)NanotechnologyMaterials scienceChemistryChemical engineeringPhysicsPhysical chemistryEngineeringGeometry

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Charged droplets play a central role in native mass spectrometry, atmospheric aerosols and in serving as micro-reactors for accelerating chemical reactions. The surface excess charge layer (SECL) in droplets has often been associated with distinct chemistry. Using molecular simulations for droplets with Na+ and Cl- ions we have found that this layer is ≈ 1.5−1.7 nm thick and depending on the droplet size it includes 33%-55% of the total number of ions. Here, we examine the effect of droplet size and nature of ions in the structure of SECL by using molecular dynamics. We find that in the presence of simple ions the thickness of the surface excess charge layer is invariant not only with respect to droplet size but also with respect to the nature of the simple ions and it is not sensitive to fine details of different force fields used in our simulations. In the presence of macroions the SECL may extend to 2.0. nm. For the same droplet size, iodide and model H3O+ ions show considerably higher concentration than the sodium and chloride ions. In nano-drops, the SECL does not have the highest concentration of ions. We identify the maximum ion concentration region that may overlap with SECL in nano-drops. We also find that the differences in the average water dipole orientation in the presence of cations and anions in this layer are reflected in the charge distributions. Within the surface charge layer, the number of hydrogen bonds reduces gradually relative to the droplet interior where the number of hydrogen bonds is on the average 2.9 for droplets of diameter <4 nm and 3.5 for larger droplets. The decrease in the number of hydrogen bonds from the interior to the surface is less pronounced in larger droplets. In droplets with diameter <4 nm and high concentration of ions the charge of the ions is not compensated only by the solvent polarization charge but by the total charge that also includes the other free charge. This finding shows exceptions to the commonly made assumption that the solvent compensates the charge of the ions in solvents with very high dielectric constant. The study provides molecular insight into the bi-layer droplet structure assumed in the equilibrium partitioning model (EPM) of C. Enke and assesses critical assumptions of the Iribarne-Thomson model for the ion-evaporation mechanism. We suggest the extension of the bi-layer droplet structure in EPM to include the maximum ion concentration region that may not coincide with SECL in nanodrops. We compute the ion concentrations in SECL, which are those that should enter the kinetic equation in the ion-evaporation mechanism, instead of the overall drop ion concentration that has been used thus far.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesCharge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,015
Score d'incertitude au seuil0,999

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0000,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,000

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.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,019
Tête enseignante GPT0,260
Écart entre enseignants0,241 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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