ИССЛЕДОВАНИЕ ИОННОЙ И МОЛЕКУЛЯРНОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ МОНОСЛОЕВ АЛКАНТИОЛОВ НА ПОВЕРХНОСТИ ЗОЛОТОГО ЭЛЕКТРОДА МЕТОДОМ МОЛЕКУЛЯРНОЙ ДИНАМИКИ

摘要

Методом молекулярной динамики (МД) исследована ионная и молекулярная проницаемость монослоев алкантиолов на поверхности Au(111) в водном растворе NaF. Обнаружено, что проникновение компонентов электролита в монослой под действием поверхностного заряда носит пороговый характер. Показано, что механизм проницаемости ионов представляет собой двухстадийный процесс: 1) формирование полярного канала из молекул воды, которые втягиваются в неполярный монослой под действием локальных неоднородностей электрического поля на границе монослой/электролит; 2) транспорт ионов по полярному каналу к поверхности Au( 111). Установлено, что бездефектные монослои непроницаемы для компонентов электролита при потенциалах, соответствующих области электрохимической стабильности монолоя. Найдено, что монослой гексадекан-тиолов (-SC_(16)H_(33)) менее проницаем по сравнению с гексантиолами (-SC_6H_(13)), что объясняется более плотной упаковкой углеводородных хвостов большей длины.