动态疏水溶剂化壳层形成的光谱特征
软凝聚态物质
2022-02-11 v1
摘要
当水中的亲水性溶质突然转变为疏水性物质时，例如通过光电离，会在几皮秒的时间尺度上在溶质周围形成一层水合水分子。我们基于含时介电连续介质模型，研究了疏水溶质周围水合壳层的动态构建过程。关于溶剂的信息是通过非平衡溶剂中静态Onsager球内测试偶极子的弛豫动力学以光谱方式提取的。该增长过程在两种方法中进行了唯象描述。首先，我们考虑水合层厚度随时间变化，在有限时间内从零增长到一个有限值。其次，我们假设在Onsager球周围的有限层区域内存在一个随时间变化的复介电常数。该层被建模为具有慢得多的涨落动力学的连续介电介质。我们发现，与体相水相比，偶极子共振吸收的频率随时间发生蓝移，同时线宽动态减小。蓝移反映了克服体相溶剂氢键网络所做的功，是一个可直接测量的量。我们的结果与碘在水中疏水溶剂化的实验一致。
引用
@article{arxiv.2202.05173,
title = {Spectroscopic Signatures of the Dynamical Hydrophobic Solvation Shell Formation},
author = {Henning Kirchberg and Peter Nalbach and Christian Bressler and Michael Thorwart},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.05173},
year = {2022}
}