水的界面氢键结构揭示表面-水相互作用的有效强度
软凝聚态物质
2022-09-19 v1
摘要
亲水表面与水的相互作用会显著影响液态水界面的特性。在本文中，我们通过研究具有可调表面-水相互作用的无序表面上液态水的分子结构来探究这一影响。我们结合全原子分子动力学模拟与界面氢键的平均场模型，分析表面-水相互作用对液态水界面结构与能量性质的影响。我们发现，弱相互作用（即疏水）表面上的水分子结构不易改变，除非表面-水相互作用强度超过某一阈值。我们发现，在此阈值以下，水的界面结构是均匀的且对无序表面的细节不敏感；然而，在此阈值以上，水的界面结构是异质的。尽管存在这种异质性，我们证明平衡的分子取向分布可用于量化专门贡献于修饰界面氢键网络的表面-水相互作用的能量分量。我们将这一特定的能量分量确定为亲水性的一个新度量，称之为本征疏水性（intrinsic hydropathy）。
引用
@article{arxiv.1801.10303,
title = {Water's interfacial hydrogen bonding structure reveals the effective strength of surface-water interactions},
author = {Sucheol Shin and Adam P. Willard},
journal= {arXiv preprint arXiv:1801.10303},
year = {2022}
}