建模水中阳离子选择性分配到带负电纳米孔中
摘要：纳米孔中水和小溶质的分配和运输对于各种化学和生物过程及应用非常重要。本研究通过大规模分子动力学模拟研究了渐增尺寸的正离子进入孔道内部的分配情况。尽管模拟系统简单，但结果对孔道的水合和离子分配提供了新的有用见解。在孔道上低负电荷密度情况下，正离子进入孔道的驱动力较弱，没有观察到分配现象。增加孔道电荷密度逐渐导致正离子分配到孔道中。有趣的是，在中间负电荷密度范围内，纳米孔对较大的K+和Cs+离子在其内部的分配具有热力学和动力学选择性，而不是较小的Na+离子。随着孔道电荷密度的变化，热力学驱动力和平均分配时间的变化表明分配过程中存在自由能屏障。我们讨论了离子在体相和孔道内部的水合以及孔道水合对离子分配的屏障高度和观察到的热力学和动力学选择性的作用。
作者：Lu Yang and Shekhar Garde
论文ID：physics/0702065
分类：Chemical Physics
分类简称：physics.chem-ph
提交时间：2007-05-23