聚电解质复合物中位置电荷相关性的散射证据
摘要：聚电解质复合物在材料科学和生物学中起着重要作用。所得到的聚电解质复合物(PEC)相的内部结构决定了其物理状态、对外界刺激的响应和动力学等性质。X射线和中子的小角散射实验证实了PEC和中性聚合物半稀释溶液之间的结构相似性，其中总散射函数呈现奥恩斯坦-策尼克形式。尽管不同理论预测达成一致，但没有实验证实聚阴离子和聚阳离子之间的位置相关存在。在这里，我们展示了小角中子散射的配置文件，其中聚阳离子的散射长度密度与溶剂相匹配，以提取阴离子单体之间的位置相关性。聚阴离子的散射函数在库仑相互作用的逆聚合物筛选半径处显示峰值，$q^{*} approx 0.2 {AA}^{-1}$。这个峰值归因于聚阴离子片段之间的库仑斥力以及它们对聚阳离子的吸引力，这一峰值在量化PEC中的所有聚合物电荷的位置相关性的计算电荷散射函数中更加明显。通过添加盐来筛选静电相互作用，使得这个相关峰逐渐消失，散射函数恢复为奥恩斯坦-策尼克形式。实验散射结果与随机相位近似、标度分析和分子模拟的计算结果一致。
作者：Yan Fang, Artem M. Rumyantsev, Angelika E. Neitzel, Heyi Liang, William T. Heller, Paul F. Nealey, Matthew V. Tirrel, Juan J. de Pablo
论文ID：2305.14697
分类：Soft Condensed Matter
分类简称：cond-mat.soft
提交时间：2023-08-14