链刚度对多价盐溶液中聚电解质周围离子分布的影响

通过朗之万动力学模拟研究了稀聚电解质溶液中的离子分布。我们表明,分布取决于链的构象,而构象由链刚度和盐浓度决定。我们观察到,由于强静电相互作用,原本凝聚在链上的单价反离子可以被添加盐中解离出的多价反离子所取代。这些新凝聚的离子对链结构产生重要影响。在低盐和高盐浓度下,半柔性链的构象呈棒状。离子分布与刚性链相似,但与构象为线团的柔性链不同。在中等盐浓度区域,柔性链和半柔性链发生塌缩,但塌缩后的链结构分别呈现无序和有序结构。因此,对于这三种链刚度,离子分布呈现出不同的轮廓,半柔性链的曲线介于柔性链和刚性链之间。凝聚的多价反离子数量以及有效链电荷也表现出类似行为,显示出与链形态的直接联系。此外,我们发现,当链刚度为半柔性或刚性时,在中等盐浓度下,凝聚的多价反离子与两个相邻单体形成三重态,并定域在链轴上。这里获得的微观信息为DNA凝聚现象提供了有价值的见解,并对研究人员开发新模型非常有用。