Multivalent counterions accumulate in star-like polyelectrolytes and collapse the polymer in spite of increasing its ionization
Identifikátory výsledku
Kód výsledku v IS VaVaI
<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00216208%3A11310%2F20%3A10419518" target="_blank" >RIV/00216208:11310/20:10419518 - isvavai.cz</a>
Výsledek na webu
<a href="https://verso.is.cuni.cz/pub/verso.fpl?fname=obd_publikace_handle&handle=h_u_ME3lXl" target="_blank" >https://verso.is.cuni.cz/pub/verso.fpl?fname=obd_publikace_handle&handle=h_u_ME3lXl</a>
DOI - Digital Object Identifier
<a href="http://dx.doi.org/10.1039/c9sm02318f" target="_blank" >10.1039/c9sm02318f</a>
Alternativní jazyky
Jazyk výsledku
angličtina
Název v původním jazyce
Multivalent counterions accumulate in star-like polyelectrolytes and collapse the polymer in spite of increasing its ionization
Popis výsledku v původním jazyce
We used computer simulations to explore the dissociative and conformational behaviour of branched weak polyelectrolytes with multivalent counterions. We compared simulated titration curves and chain sizes in the presence of added salt of various valencies, keeping the total charge of salt constant. We showed that multivalent counterions enhance ionization of the weak polyelectrolytes, in spite of collapsing of the chains. We provided evidence that such an effect is absent in systems with only monovalent counterions at the same ionic strength, and thus cannot be attributed to electrostatic screening. We attributed it to strong ion-ion correlations that we quantified by comparing potentials of mean force with the mean electrostatic potentials. Finally, we used the partition coefficient to quantify the ability of star-like polyelectrolytes to capture multivalent ions, that is important for water-treatment applications. Our work provides fundamental understanding of the mechanism of polyelectrolyte collapse and ionization response upon addition of multivalent ions.
Název v anglickém jazyce
Multivalent counterions accumulate in star-like polyelectrolytes and collapse the polymer in spite of increasing its ionization
Popis výsledku anglicky
We used computer simulations to explore the dissociative and conformational behaviour of branched weak polyelectrolytes with multivalent counterions. We compared simulated titration curves and chain sizes in the presence of added salt of various valencies, keeping the total charge of salt constant. We showed that multivalent counterions enhance ionization of the weak polyelectrolytes, in spite of collapsing of the chains. We provided evidence that such an effect is absent in systems with only monovalent counterions at the same ionic strength, and thus cannot be attributed to electrostatic screening. We attributed it to strong ion-ion correlations that we quantified by comparing potentials of mean force with the mean electrostatic potentials. Finally, we used the partition coefficient to quantify the ability of star-like polyelectrolytes to capture multivalent ions, that is important for water-treatment applications. Our work provides fundamental understanding of the mechanism of polyelectrolyte collapse and ionization response upon addition of multivalent ions.
Klasifikace
Druh
J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science
CEP obor
—
OECD FORD obor
10404 - Polymer science
Návaznosti výsledku
Projekt
<a href="/cs/project/GJ17-02411Y" target="_blank" >GJ17-02411Y: Modelování responzivních polymerních gelů na různých škálách</a><br>
Návaznosti
P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)
Ostatní
Rok uplatnění
2020
Kód důvěrnosti údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Údaje specifické pro druh výsledku
Název periodika
Soft Matter
ISSN
1744-683X
e-ISSN
—
Svazek periodika
16
Číslo periodika v rámci svazku
4
Stát vydavatele periodika
GB - Spojené království Velké Británie a Severního Irska
Počet stran výsledku
9
Strana od-do
1047-1055
Kód UT WoS článku
000510894800017
EID výsledku v databázi Scopus
2-s2.0-85078685613