水的自解离对纳米尺度环境不敏感
摘要：纳米限域效应对水的解离和反应仍存在争议，尽管这对于了解界面、孔道或气溶胶中的水化学很重要。通过精心设计的从头计算模拟，我们证明了在意想不到的小尺度上，从只有数十个分子的聚集体到宽度小于2纳米的纳米孔道，水的解离能充分保留。这是因为水自离子化中的大部分自由能来自于断裂O-H共价键，而这在体相液体、纳米尺寸的小液滴或在缺乏强界面相互作用的纳米孔道中具有相似的能垒。因此，纳米尺度聚集体或1纳米宽度的二维薄片中的解离自由能剖面与体相液体对应的行为相一致，无论相应的纳米相界面是固体还是气体。本研究提供了对不同尺度下水解离机制和热力学的明确和基础描述，并对反应性和自离化在气液界面上具有更广泛的影响。
作者：Solana Di Pino, Yamila A. Perez Sirkin, Uriel N. Morzan, Ver''onica M. S''anchez, Ali Hassanali, Damian A. Scherlis
论文ID：2104.12513
分类：Soft Condensed Matter
分类简称：cond-mat.soft
提交时间：2023-07-07