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基于无障碍晶格上的自避行走映射到重金属离子螯合:蒙特卡罗研究

软凝聚态物质 2024-12-10 v1 无序系统与神经网络

摘要

自避行走(Self-avoiding walk, SAW)代表了在大尺度上的线性聚合链,忽略其化学细节,强调其构域统计的作用。后者在涉及聚合物与有机或无机颗粒形成聚集体和配合物的情况下非常重要,例如聚合物稳定悬浮液、微乳液或麦克利尔溶液。当此类颗粒可以吸附在尺寸远大于自身的聚合物表面时,这种设置可能代表重金属离子通过聚合物螯合剂的螯合。我们考虑长度 N\ N的SAW位于随机分布障碍物浓度为pp的立方晶格上,障碍物解释为离子。SAW单子可以以可变结合能ε\varepsilon与障碍物结合,模拟螯合键的形成。应用修剪丰富Rosenbluth方法(PERM)蒙特卡罗(MC)算法来模拟系统行为。我们关注与螯合效率和强度相关的几个相关属性,这些属性是变量集合{p,N,ε}\{p,N,\varepsilon\}的函数。结果以SAW的构域自由度、排斥体积效应和环形成为SAW来解释,并预测的倾向与一些实验数据一致。

关键词

引用

@article{arxiv.2409.10974,
  title  = {Mapping self-avoiding walk on obstacle-ridden lattice onto chelation of heavy metal ions: Monte Carlo study},
  author = {V. Blavatska and Ja. Ilnytskyi and E. Lähderanta},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2409.10974},
  year   = {2024}
}