二维水中离子的水合

我们提出了一个二维水的晶格模型，用以研究离子水合对水性质的影响。我们将水分子映射为晶格粒子，由位于格点中心的一个氧原子和两侧各一个氢原子构成。系统的内部状态（如格点处的偶极矩）是根据该格点处氢原子的位置定义的，取决于它们在氢键（H-bonds）中作为供体或受体的角色。我们研究了离子的电荷和半径对插入能量以及离子周围第一、第二水合层和本体中氢键的影响。特别地，我们分析了短程氢键与长程静电相互作用的竞争如何影响水合性质。离子同时作为静电相互作用源和缺陷的角色也被讨论。我们的模型还展示了众所周知的事实：水分子的极化率破坏了氢键网络，并增大了离子附近分子的偶极矩。