泊松-玻尔兹曼理论对高带电界面附近单价离子的准确性如何？
软凝聚态物质
2007-05-23 v1
摘要
我们进行了表面敏感的同步辐射X射线散射研究，以获得高带电界面附近单价离子的分布。将脂质磷酸盐（二鲸蜡基磷酸氢酯）铺展在空气-水界面作为单分子层以控制表面电荷密度。利用在 Cs共振处及偏离共振的异常反射率，我们提供了带负电界面附近的空间反离子（Cs）分布。研究了五个数量级的体相浓度，表明界面分布强烈依赖于体相浓度。我们证明这是由于水合氢离子HO与磷酸基团的强结合常数，导致质子转移回磷酸基团并降低表面电荷。Cs浓度的增加改变了接触值电位，从而引起质子释放。该过程有效改变表面电荷密度，并使得能够探索离子分布作为有效表面电荷密度的函数。将实验获得的离子分布与考虑质子释放和结合引起的表面电荷密度变化的泊松-玻尔兹曼理论计算的分布进行比较。我们还讨论了我们的实验结果在区分可能偏离泊松-玻尔兹曼理论方面的准确性。
引用
@article{arxiv.cond-mat/0607429,
title = {How accurate is Poisson-Boltzmann theory for monovalent ions near highly charged interfaces?},
author = {Wei Bu and David Vaknin and Alex Travesset},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0607429},
year = {2007}
}