The effects of electrostatic correlations on the ionic current rectification in conical nanopores
The effects of electrostatic correlations on the ionic current rectification in conical nanopores
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静电关联对圆锥形纳米孔离子电流整流的影响
DOI：
10.1002/elps.201900127
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发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
2.9
通讯作者：
Zhao, Hui
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Alidoosti, Elaheh;Zhao, Hui
离子-离子静电相关性被认为在浓多价电解质中起着重要的作用。为了解释它们对锥形纳米孔中离子电流整流现象的影响，我们使用了Bazant等人修正的连续泊松-能-普朗克（PNP）方程。结合Stokes方程，还考虑了EOF的影响。我们深入研究了离子电流整流比作为双层厚度和静电相关长度的函数的依赖性。通过考虑静电相关性，改进的PNP模型成功地捕获了氯化镧填充的纳米孔中离子电流的整流反转。这一发现与标准PNP模型无法解释的实验观察结果在质量上一致，表明离子-离子静电相关性是导致这种逆转行为的原因。修正后的PNP模型不仅可以用来解释实验，而且还可以为涉及多价电解质的纳米孔应用提供设计工具。
Ion‐ion electrostatic correlations are recognized to play a significant role in the presence of concentrated multivalent electrolytes. To account for their impact on ionic current rectification phenomenon in conical nanopores, we use the modified continuum Poisson‐Nernst‐Planck (PNP) equations by Bazant et al. Coupled with the Stokes equations, the effects of the EOF are also included. We thoroughly investigate the dependence of the ionic current rectification ratios as a function of the double layer thickness and the electrostatic correlation length. By considering the electrostatic correlations, the modified PNP model successfully captures the ionic current rectification reversal in nanopores filled with lanthanum chloride LaCl3. This finding qualitatively agrees with the experimental observations that cannot be explained by the standard PNP model, suggesting that ion‐ion electrostatic correlations are responsible for this reversal behavior. The modified PNP model not only can be used to explain the experiments, but also go beyond to provide a design tool for nanopore applications involving multivalent electrolytes.
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DOI：
10.1021/la703924w
发表时间：
2008
期刊：
Langmuir : the ACS journal of surfaces and colloids
影响因子：
--
作者：
Shizhi Qian;S. Joo
通讯作者：
S. Joo
影响因子：
12.6
作者：
Kim, Young-Rok;Min, Junhong;Ko, Christopher
通讯作者：
Ko, Christopher
DOI：
10.1098/rspb.1993.0064
发表时间：
1993-06-22
影响因子：
4.7
作者：
LEV, AA;KORCHEV, YE;PASTERNAK, CA
通讯作者：
PASTERNAK, CA
DOI：
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发表时间：
2018-05-15
期刊：
Langmuir : the ACS journal of surfaces and colloids
影响因子：
--
作者：
Alidoosti E;Zhao H
通讯作者：
Zhao H
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DOI：
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发表时间：
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期刊：
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影响因子：
--
作者：
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通讯作者：
C. Pasternak