view in publisher's site

Effect of Competitive Adsorption at the Interface between Aqueous Electrolyte and Solid Electrode

At aqueous electrolyte-solid interfaces water molecules often need to be displaced to allow room for non-water adsorbates (molecules and ions) to access the solid surface. The displacement of water molecules requires an energy cost, which weakens the adsorption strength of non-water adsorbates. Such a process is referred to as competitive adsorption, and it is often overlooked in computational modeling, especially when static models are used to approximate the liquid water. Ab initio molecular dynamics simulations accurately describe the dynamic nature of liquid water and capture the competitive adsorption effect but require a significantly higher computational cost. We discuss how one can use molecular dynamics to study aqueous electrolyte-solid interfaces and ways in which a simple approximation can be developed to estimate the molecular dynamics simulation results. We highlight some of the interesting studies on competitive adsorption such as its dependency on electrostatic potential. There are only limited computational studies that sufficiently account for the competitive adsorption process. However, the number is expected to rise as there is an increasing effort to describe electrochemical reaction processes accurately.

تاثیر جذب رقابتی بر روی واسط بین Aqueous electrolyte و Electrode جامد

در الکترولیت آبی - مولکول‌های آب جامد اغلب باید جابجا شوند تا اجازه دهند اتاق برای adsorbates غیر آب (مولکول‌ها و یون‌ها)به سطح جامد دسترسی پیدا کند. جابجایی مولکول‌های آب نیازمند یک هزینه انرژی است که مقاومت جذب آب غیر آب را تضعیف می‌کند. چنین فرآیندی به عنوان جذب رقابتی یاد می‌شود و اغلب در مدل‌سازی محاسباتی نادیده گرفته می‌شود، به خصوص زمانی که مدل‌های استاتیک برای تخمین زدن آب مایع به کار می‌روند. شبیه‌سازی دینامیک مولکولی آغازی به طور دقیق ماهیت پویای آب مایع را توصیف می‌کند و اثر جذب رقابتی را جذب می‌کند اما به هزینه محاسباتی بیشتری نیاز دارد. ما در مورد این بحث می‌کنیم که چگونه می توان از دینامیک مولکولی برای مطالعه رابط جامد الکترولیت و روش‌هایی استفاده کرد که یک تقریب ساده را می توان برای تخمین نتایج شبیه‌سازی دینامیک مولکولی توسعه داد. ما برخی از مطالعات جالب در زمینه جذب رقابتی از جمله وابستگی آن به پتانسیل الکترواستاتیک را برجسته می‌کنیم. تنها مطالعات محاسباتی محدودی وجود دارند که به اندازه کافی برای فرآیند جذب رقابتی حساب می‌کنند. با این حال، انتظار می‌رود که این عدد افزایش یابد چون یک تلاش فزاینده برای توصیف دقیق فرآیندهای واکنش الکتروشیمیایی وجود دارد.

ترجمه شده با

Download PDF سفارش ترجمه این مقاله این مقاله را خودتان با کمک ترجمه کنید
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

95/12/18 - با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس و کروم٬ چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.