端基官能化烷硫醇钝化的金纳米颗粒：无限稀释极限下溶剂化的模拟

本文研究了以端基官能化烷硫醇（即 CH$_3$、NH$_2$ 或 COOH）钝化的金纳米颗粒在一系列溶剂中的溶剂化行为，这些溶剂的排斥-色散与静电相互作用程度各异，从强极性 SPC/E 水到改进的杂化水模型（其中相对于 SPC/E 势能的 Lennard-Jones 贡献被增强），直至完全非极性的癸烷。利用纳米颗粒-溶剂对关联函数与四面体序参量，监测了由配体及溶剂化学性质引起的纳米颗粒周围溶剂重组效应。溶剂在配体壳层内的穿透在癸烷中最大，表明癸烷中溶质-溶剂相互作用优于其他溶剂。与其他所用纳米颗粒相比，COOH 端基官能化纳米颗粒对水分子四面体结构的破坏更强。利用径向密度分布（RDPs）、回转半径（$R_g$）与配体不对称性参数（$\langle \Delta \rangle$）监测配体重组及其对溶剂化的影响。RDP 与 $R_g$ 值显示，配体在癸烷中的伸展显著强于模型水中，这也与 $\langle \Delta \rangle$ 一致。所有纳米颗粒的配体壳层各向异性在 SPC/E 水中最大，在癸烷中最小。计算了相同端基官能化纳米颗粒在真空、SPC/E 水与 H3.00 改进杂化水中的各向同性平均力势（$V_{PMF}(r)$），结果一致显示出吸引势阱深度。还考察了依赖于距离涨落驱动的各向异性。文中强调了钝化金纳米颗粒从水分散体中自组装的意义，以及所计算量对配体与溶剂化学性质的依赖关系。