界面上水溶液的分子建模：长程色散力与离子电荷重标度的影响

水溶液的分子动力学模拟通常依赖经验力场，结合色散相互作用（由截断的Lennard-Jones (LJ) 势描述）和静电相互作用（由用长程求解器计算的库仑势描述）。近来，使用重标度离子电荷（电子连续介质修正，ECC）的力场，可能辅以LJ参数重标度（电子连续介质修正重标度，ECCR），在体相中显示出有前景的结果，但其在界面上的表现较少被探索。在此，我们首先探究LJ势截断对氯化钠水溶液表面张力的影响。我们展示了具有大截断的截断LJ相互作用的数值预测与用长程求解器计算的非截断LJ相互作用之间的偏差，这可能使力场预测与实验的比较产生偏倚。使用LJ相互作用的长程求解器，我们随后表明，为修正体相长程静电相互作用而选择的离子电荷重标度因子也能准确描述液-气界面的镜像电荷排斥，并且ECCR模型中LJ参数的重标度——旨在捕获体相中的局部离子-离子和离子-水相互作用——也能很好描述液-气界面上离子双电层的形成。总体而言，这些结果表明，界面上水溶液的分子建模将受益于对色散力使用长程求解器，以及使用ECCR模型，其中电荷重标度因子应选择用于修正长程静电相互作用。