非零浓度下柔性聚电解质溶液的链内外相互作用

使用常温分子动力学模拟研究了含显式反离子且未进行库仑屏蔽的非零浓度柔性聚电解质链溶液。通过测量反离子的自扩散系数发现，反离子浓度化现随聚合物浓度而增大；但与曼宁理论的预测相反，在 Bjerrum 长度增加的情况下，链上重整化电荷比例反而会下降，且未出现饱和现象。对半径分布进行比例分析显示，在低聚合物浓度和小 Bjerrum 长度条件下，链呈伸展状态；而在足够大的 Bjerrum 长度下，链会收缩形成致密结构，其指数小于高斯链，表明存在链内吸引相互作用。对聚电解质链中心质量径向分布函数进行细致研究表明，有效的链间吸引相互作用同样存在于柔性聚电解质溶液中，这与针对刚性聚电解质的研究结果一致。我们的结果表明，散射实验中观察到的宽峰源于链的聚集。