聚电解质-胶体复合物：极化率与有效相互作用

我们从理论上研究了由吸附在带相反电荷球形胶体上的半柔性聚电解质组成的中性复合物的极化率与相互作用。在我们研究的系统中，链的弯曲能远小于库仑能，且链总是吸附在胶体上。我们观察到，对于短链和弱电场，极化率很大，并且在固定电荷密度下极化率随链长表现出非单调行为。当链长等于胶体周长的一半时，极化率达到最大值。对于长链，我们恢复了经典导电球的极化率。对于短链，复合物存在永久偶极矩，导致它们之间产生 van der Waals 型长程引力。对于长链（即大于胶体尺寸），这种引力消失，此时永久偶极矩可以忽略不计。在短距离下，复合物之间存在很深的短程引力，对于短链这源于能量桥接，对于长链则源于熵桥接。当超过临界链长时，最终导致纯斥力。这表明通过聚电解质吸附来稳定胶体悬浮液强烈依赖于链尺寸与胶体尺寸的相对大小：对于长链，悬浮液总是稳定的（颗粒间仅存在斥力），而对于中等尺寸和短链，复合物之间存在引力，可能发生盐析现象。