On the Impact of Electrostatic Correlations on the Double-Layer Polarization of a Spherical Particle in an Alternating Current Field.
On the Impact of Electrostatic Correlations on the Double-Layer Polarization of a Spherical Particle in an Alternating Current Field.
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DOI：
10.1021/acs.langmuir.8b00855
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发表时间：
2018-05-15
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Zhao H
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Alidoosti E;Zhao H
在浓电解质中，离子-离子静电关联效应被认为是电动力学中的一个重要因素。在本文中，我们计算，在理论和模拟中，一个球形粒子（带电的，电介质）的作用下的交变电场使用修改的连续泊松-能斯特-普朗克（PNP）模型由Bazant等人（物理评论Lett. 106，2011）。我们调查的偶极矩的依赖性的频率和它的变化与这样的数量，如zeta电位，静电相关长度，和双电层厚度。对于薄双电层，我们通过对修正的PNP模型进行渐近分析，建立了简单的模型。我们还提出了任意德拜屏蔽长度和静电相关长度的数值结果。从结果中我们发现了静电关联对偶极矩的复杂影响。例如，随着静电关联长度的增加，偶极矩减小并达到最小值，然后又增加。这是由于离子间静电关联对离子对流和迁移的影响，使表面电导先减小后增大。此外，我们表明，在对比的标准PNP模型，修改后的PNP模型可以定性地解释数据从实验结果中的多价电解质。
At concentrated electrolytes, the ion-ion electrostatic correlations effect is considered an important factor in electrokinetics. In this paper, we compute, in theory and simulation, the dipole moment for a spherical particle (charged, dielectric) under the action of an alternating electric field using the modified continuum Poisson-Nernst-Planck (PNP) model by Bazant et al. (Phys. Rev. Lett. 106, 2011). We investigate the dependency of the dipole moment in terms of the frequency and its variation with such quantities like zeta potential, electrostatic correlation length, and double layer thickness. With thin electric double layers, we develop simple models through performing an asymptotic analysis to the modified PNP model. We also present numerical results for an arbitrary Debye screening length and electrostatic correlation length. From the results, we find a complicated impact of electrostatic correlations on the dipole moment. For instance, with increasing the electrostatic correlation length, the dipole moment decreases and reaches a minimum, and then it goes up. This is because of initially decreasing of surface conduction and its finally increasing due to the impact of ion-ion electrostatic correlations on ion’s convection and migration. Also, we show that in contrast to the standard PNP model, the modified PNP model can qualitatively explain the data from the experimental results in multivalent electrolytes.
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影响因子：
4.4
作者：
CHEW, WC
通讯作者：
CHEW, WC
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9.9
作者：
López-García, JJ;Horno, J;Delgado, AV
通讯作者：
Delgado, AV
DOI：
10.1039/a701289f
发表时间：
1997-09-07
期刊：
JOURNAL OF THE CHEMICAL SOCIETY-FARADAY TRANSACTIONS
影响因子：
--
作者：
Mangelsdorf, CS;White, LR
通讯作者：
White, LR
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--
作者：
OKONSKI, CT
通讯作者：
OKONSKI, CT
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--
作者：
Grosse, C;Shilov, VN
通讯作者：
Shilov, VN