球状胶束中表面活性剂脱附的离子调控机制

来源：计算物理杂志2024年第2期北京时间：

作者：温伯尧, 高根英, 路熙, 关松涛, 骆政园, 白博峰

摘要：建立耦合伞状采样的粗粒度分子动力学方法，研究球状胶束中表面活性剂分子的脱附过程，揭示表面活性剂聚集数、盐种类及浓度对表面活性剂脱附过程的影响机制。发现球状胶束半径及偏心率均随聚集数增加而增大，盐浓度的影响主要取决于抗衡离子的半径和吸附特性，半径更大、吸附更强的水杨酸根离子对胶束结构的影响更为显著；基于伞状采样方法获得了表面活性剂脱附自由能、脱附时间等关键参数，发现球状胶束中表面活性剂脱附自由能和脱附时间均随聚集数和盐浓度呈非单调变化，揭示其主要机制为离子吸附引起的静电屏蔽作用；发现自由能在表面活性剂脱附过程中起主导作用，结合胶束热力学理论发展了临界胶束浓度预测方法，获得了临界胶束浓度下胶束尺寸的分布范围。

关键词：胶束, 表面活性剂脱附, 离子调控, 分子动力学, 自由能计算