The journal of physical chemistry letters · 2026
Anomalous Ion Confinement Penalties and Giant Ion-Screening Effects in One-Dimensional Nanopores.
СтатьяНазвание и аннотация: Перевод в очереди
Обработка статьи · этапы, ошибки и управление
Загрузка состояния…
Ошибки и ограничения
История · было → стало
Состояние обновляется каждые 5 секунд, пока блок открыт. Процент показывается только там, где известен объём работы. Пауза останавливает продолжение этапа; текущий запрос к источнику может завершиться.
Leung Kevin
Аннотация
Nanoconfinement reduces the favorable hydration free energies of single ions, and is correlated with ion rejection and modified chemical reactivity in water-filled nanopores. Many factors contribute to the magnitude of the observed confinement effect. Here we use simple classical force fields and nonpolarizable carbon nanotubes filled with water as minimal, hydrogen-atom-like models to evaluate the single-ion intrinsic confinement hydration free energy penalty (ΔΔGhyd). In tubes of radius R = 7.5 Å, we predict ΔΔGhyd values that are up to 7.8 kcal/mol, are much larger for Cl- than the smaller Na+ ion, and contradict the canonical Born equation for ion solvation. Adding a 1.0 M background electrolyte reduces ΔΔGhyd for the Na+/Cl- pair by an amount exceeding the Debye-Hückel estimate in unconfined media by almost an order of magnitude. We identify concentration-dependent ion-screening of confinement effects as a major, unheralded consequence of electrolytes in cylindrical nanopores.