非可加离子对未带电聚合物卷曲-收缩平衡的影响
软凝聚态物质
2026-03-30 v1 化学物理
摘要
弱水合与强水合阴离子的混合物可引起PNIPAM等热响应聚合物LCST的非可加性改变。大规模原子级模拟显示，这种效应源于强水合硫酸根离子脱盐与弱水合碘离子与PNIPAM之间的相互作用。本文我们考察是否存在特定聚合物-阴离子相互作用以再现此类行为。为此，我们研究了一类未带电线性聚合物在非特异聚合物-水与聚合物-离子范德瓦尔斯相互作用下的卷曲-收缩转变。我们在固定浓度的强水合盐Na2SO4中进行模拟，逐步增加弱水合盐NaSCN与NaI的浓度。该通用聚合物在纯NaSCN、Na2SO4以及混合盐溶液中均能定性再现实验趋势，捕捉到SCN-积聚于聚合物附近而SO4 2-脱盤的相互强化效应，形成非可加性特征，与PNIPAM溶液中的原子级模拟结果一致。随着背景盐浓度的增加，这些特征变得更为显著，替换SCN-为I-后进一步增强，由于聚合物-碘相互作用较弱。我们的结果表明，非特异性聚合物-离子相互作用足以再现非可加性特征，凸显了体积离子-离子与离子-水相互作用的主导作用。
引用
@article{arxiv.2603.26555,
title = {Non-additive Ion Effects on the Coil-Globule Equilibrium of a Generic Uncharged Polymer},
author = {Kushagra Goel and Monika Choudhary and Swaminath Bharadwaj},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.26555},
year = {2026}
}
备注
Main text: 13 pages, 4 figures, Supplementary information is included after the references