Electric Potential of Citrate-Capped Gold Nanoparticles Is Affected by Poly(allylamine hydrochloride) and Salt Concentration

聚电解质 胶体金 纳米颗粒 烯丙胺 材料科学 分子动力学 盐酸盐 离子强度 德拜长度 离子键合 电荷密度 盐(化学) 分析化学(期刊) 离子 纳米技术 化学 物理化学 水溶液 计算化学 有机化学 物理 复合材料 量子力学 聚合物
作者
Xingfei Wei,Alexander V. Popov,Rigoberto Hernandez
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:14 (10): 12538-12550 被引量:25
标识
DOI:10.1021/acsami.1c24526
摘要

The structure near polyelectrolyte-coated gold nanoparticles (AuNPs) is of significant interest because of the increased use of AuNPs in technological applications and the possibility that the acquisition of polyelectrolytes can lead to novel chemistry in downstream environments. We use all-atom molecular dynamics (MD) simulations to reveal the electric potential around citrate-capped gold nanoparticles (cit-AuNPs) and poly(allylamine hydrochloride) (PAH)-wrapped cit-AuNP (PAH-AuNP). We focus on the effects of the overall ionic strength and the shape of the electric potential. The ionic number distributions for both cit-AuNP and PAH-AuNP are calculated using MD simulations at varying salt concentrations (0, 0.001, 0.005, 0.01, 0.05, 0.1, and 0.2 M NaCl). The net charge distribution (Z(r)) around the nanoparticle is determined from the ionic number distribution observed in the simulations and allows for the calculation of the electric potential (ϕ(r)). We find that the magnitude of ϕ(r) decreases with increasing salt concentration and upon wrapping by PAH. Using a hydrodynamic radius (RH) estimated from the literature and fits to the Debye-Hü̈ckel expression, we found and report the ζ potential for both cit-AuNP and PAH-AuNP at varying salt concentrations. For example, at 0.001 M NaCl, MD simulations suggest that ζ = -25.5 mV for cit-AuNP. Upon wrapping of cit-AuNP by one PAH chain, the resulting PAH-AuNP exhibits a reduced ζ potential (ζ = -8.6 mV). We also compare our MD simulation results for ϕ(r) to the classic Poisson-Boltzmann equation (PBE) approximation and the well-known Derjaguin-Landau-Verwey-Overbeek (DLVO) theory. We find agreement with the limiting regimes─with respect to surface charge, salt concentration and particle size─in which the assumptions of the PBE and DLVO theory are known to be satisfied.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Shine发布了新的文献求助10
1秒前
如意姒发布了新的文献求助30
5秒前
芒果出击发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
5秒前
6秒前
7秒前
库里力完成签到 ,获得积分10
7秒前
优秀的大璇完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
szwjxzh发布了新的文献求助10
9秒前
端庄菠萝发布了新的文献求助20
12秒前
恋雪发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
陈斯航完成签到 ,获得积分10
14秒前
千寻未央完成签到,获得积分10
14秒前
jhb完成签到,获得积分10
14秒前
兴奋的发卡完成签到 ,获得积分10
15秒前
七月完成签到 ,获得积分10
15秒前
科研小白完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
kk完成签到 ,获得积分10
16秒前
抹茶瑞士卷完成签到,获得积分10
18秒前
斯文念双发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
小n完成签到,获得积分10
19秒前
20秒前
深情安青应助高大笑南采纳,获得10
20秒前
jiejie321完成签到,获得积分10
21秒前
文心发布了新的文献求助10
21秒前
守护完成签到,获得积分10
22秒前
24秒前
24秒前
24秒前
曙光完成签到,获得积分10
24秒前
24秒前
24秒前
26秒前
李雅琳完成签到 ,获得积分10
27秒前
牛马完成签到,获得积分10
27秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
内視鏡的に摘除しえた十二指腸乳頭部腫瘍の2例 660
On nonlinear stability of contact discontinuities. In: Hyperbolic problems: theory, numerics, applications (Stony Brook, NY, 1994) 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
微电子器件实验教程 400
The Neuroscience of Language 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7678195
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9243563
关于积分的说明 19923960
捐赠科研通 7249002
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3286995
关于科研通互助平台的介绍 2444895
邀请新用户注册赠送积分活动 2290122