溶液中的离子如何改变临界 Casimir 势的符号
软凝聚态物质
2016-03-27 v2
摘要
我们表明，存在于受限近临界水混合物中的亲水离子，即使在不带电系统中相应的 Casimir 势为排斥的情况下，也能导致具有相反优先吸附特性的同种电荷表面之间产生吸引。这一预测与最近的实验 [Nellen {\it{et al.}}, Soft Matter{\bf{80}}, 061143 (2011)] 一致。我们还表明，带相反电荷的疏水表面可以相互排斥，尽管具有相同优先吸附（选择性）的不带电表面之间的 Casimir 势是吸引的。当静电屏蔽长度大于关联长度，且其中一个受限表面具有强选择性和弱电荷，而另一个受限表面具有弱选择性和强电荷时，预期会出现这种行为。Casimir 势可以改变符号，因为弱疏水表面附近的亲水离子可以过度补偿疏水效应，使得该表面表现得像亲水表面一样。我们还预测，亲水表面之间的相互作用比 Casimir 势与 Deby-H\"uckel 势之和更具吸引力，而疏水表面之间的相互作用则更具排斥性。我们的理论是从微观方法系统推导出来的，结合了 Landau 型和 Debye-H\"uckel 理论，并增加了熵起源的贡献。
关键词
引用
@article{arxiv.1307.5379,
title = {How ions in solution can change the sign of the critical Casimir potential},
author = {Faezeh Pousaneh and Alina Ciach and Anna Maciołek},
journal= {arXiv preprint arXiv:1307.5379},
year = {2016}
}