從膠體懸浮液的穩(wěn)定性到電極的充電，雙電層在水系統(tǒng)中起著關(guān)鍵作用。界面、水分子、離子和其他溶質(zhì)之間的相互作用構(gòu)成了雙電層從埃到微米的長度跨度。近日，格拉茨技術(shù)大學(xué)Douwe Jan Bonthuis對含水雙電層的多尺度建模進(jìn)行了綜述研究。
本文要點(diǎn)：
1) 用雙層分子結(jié)構(gòu)來解釋實(shí)驗(yàn)觀測結(jié)果一直是物理化學(xué)中的一個長期挑戰(zhàn)，但模擬技術(shù)和計(jì)算能力的最新進(jìn)展帶來了巨大進(jìn)步。特別是，在過去的幾十年里，基于量子密度泛函理論、基于力場的模擬和連續(xù)體理論相結(jié)合的多尺度理論框架得到了發(fā)展。
2) 作者討論了這些理論的發(fā)展現(xiàn)狀，并與來自和頻產(chǎn)生、原子力顯微鏡和電動力學(xué)等技術(shù)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了定量比較。從蒸汽/水界面開始，作者分析了一系列性質(zhì)不同的表面，從親水到疏水，從帶電到不帶電。
Maximilian Becker et.al Multiscale Modeling of Aqueous Electric Double Layers Chem. Rev. 2023
DOI: 10.1021/acs.chemrev.3c00307
https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.3c00307
