izpis_h1_title_alt

Electric double layer and orientational ordering of water dipoles in narrow channels within a modified Langevin Poisson-Boltzmann model
ID Drab, Mitja (Avtor), ID Gongadze, Ekaterina (Avtor), ID Kralj-Iglič, Veronika (Avtor), ID Iglič, Aleš (Avtor)

.pdfPDF - Predstavitvena datoteka, prenos (2,62 MB)
MD5: 725A562708C6EC95522CB7076F299FFC
URLURL - Izvorni URL, za dostop obiščite https://www.mdpi.com/1099-4300/22/9/1054 Povezava se odpre v novem oknu

Izvleček
The electric double layer (EDL) is an important phenomenon that arises in systems where a charged surface comes into contact with an electrolyte solution. In this work we describe the generalization of classic Poisson-Boltzmann (PB) theory for point-like ions by taking into account orientational ordering of water molecules. The modified Langevin Poisson-Boltzmann (LPB) model of EDL is derived by minimizing the corresponding Helmholtz free energy functional, which includes also orientational entropy contribution of water dipoles. The formation of EDL is important in many artificial and biological systems bound by a cylindrical geometry. We therefore numerically solve the modified LPB equation in cylindrical coordinates, determining the spatial dependencies of electric potential, relative permittivity and average orientations of water dipoles within charged tubes of different radii. Results show that for tubes of a large radius, macroscopic (net) volume charge density of coions and counterions is zero at the geometrical axis. This is attributed to effective electrolyte charge screening in the vicinity of the inner charged surface of the tube. For tubes of small radii, the screening region extends into the whole inner space of the tube, leading to non-zero net volume charge density and non-zero orientational ordering of water dipoles near the axis.

Jezik:Angleški jezik
Ključne besede:electric double layer, orientational ordering of water dipoles, Helmholtz free energy, modified Langevin Poisson-Boltzmann model
Vrsta gradiva:Članek v reviji
Tipologija:1.01 - Izvirni znanstveni članek
Organizacija:FE - Fakulteta za elektrotehniko
ZF - Zdravstvena fakulteta
Status publikacije:Objavljeno
Različica publikacije:Objavljena publikacija
Leto izida:2020
Št. strani:19 str.
Številčenje:Vol. 22, iss. 9, art. 1054
PID:20.500.12556/RUL-134268 Povezava se odpre v novem oknu
UDK:577
ISSN pri članku:1099-4300
DOI:10.3390/e22091054 Povezava se odpre v novem oknu
COBISS.SI-ID:30268931 Povezava se odpre v novem oknu
Datum objave v RUL:04.01.2022
Število ogledov:634
Število prenosov:130
Metapodatki:XML RDF-CHPDL DC-XML DC-RDF
:
Kopiraj citat
Objavi na:Bookmark and Share

Gradivo je del revije

Naslov:Entropy
Skrajšan naslov:Entropy
Založnik:MDPI
ISSN:1099-4300
COBISS.SI-ID:515806233 Povezava se odpre v novem oknu

Licence

Licenca:CC BY 4.0, Creative Commons Priznanje avtorstva 4.0 Mednarodna
Povezava:http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.sl
Opis:To je standardna licenca Creative Commons, ki daje uporabnikom največ možnosti za nadaljnjo uporabo dela, pri čemer morajo navesti avtorja.
Začetek licenciranja:21.09.2020

Sekundarni jezik

Jezik:Slovenski jezik
Ključne besede:električni dvojni sloj, orientacijsko urejanje vodnih dipolov, Helmholtzeva prosta energija, evolucijski modificiran Langevin Poisson-Boltzmannov model

Projekti

Financer:ARRS - Agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:P2-0232
Naslov:Funkcije in tehnologije kompleksnih sistemov

Financer:ARRS - Agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:P3-0388
Naslov:Mehanizmi varovanja zdravja

Financer:ARRS - Agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:J3-9262
Naslov:Napredne tehnologije obdelave individualiziranih 3D tiskanih implantatov za preprečevanje bakterijskih okužb

Financer:ARRS - Agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:J1-9162
Naslov:Neurotoksičnost ali neuroprotektivnost nanomaterialov: vpliv biokorone

Podobna dela

Podobna dela v RUL:
Podobna dela v drugih slovenskih zbirkah:

Nazaj