太赫兹光谱探测离子与水之间的界面层
软凝聚态物质
2023-06-02 v1 化学物理
摘要
水氢键网络的动态涨落发生在飞秒到纳秒的时间尺度上，为离子-水界面的水结构和动力学方面提供了见解。借助太赫兹光谱并结合分子动力学模拟，我们研究了五种单价阳离子（即 Li、Na、K、Rb 和 Cs）的氯化物水溶液。我们表明，离子改变了周围水分子的行为，并在其周围形成了与体相水物理性质不同的水界面层。具有高电荷密度的小阳离子对水动力学的影响远超第一溶剂化壳层。在太赫兹频率下，我们观察到水快速弛豫过程的出现，其幅度遵循离子顺序 Cs>Rb>K>Na>Li，揭示了离子-水界面处弱配位水布居密度的增加。这些结果揭示了单价阳离子的结构破坏趋势，并从分子水平提供了离子溶液性质的见解。
引用
@article{arxiv.2306.00339,
title = {Interfacial Layers between Ion and Water Detected by Terahertz Spectroscopy},
author = {Abhishek K. Singh and Luan C. Doan and Djamila Lou and Chengyuan Wen and Nguyen Q. Vinh},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.00339},
year = {2023}
}