Skip to main content
CenXiv.org
此网站处于试运行阶段,支持我们!
我们衷心感谢所有贡献者的支持。
贡献
赞助
cenxiv logo > cond-mat > arXiv:2311.00299

帮助 | 高级搜索

凝聚态物理 > 软凝聚态物理

arXiv:2311.00299 (cond-mat)
[提交于 2023年11月1日 ]

标题: 带电聚合物中离子隔离的最陡熵上升量子热力学框架预测

标题: Predicting Ion Sequestration in Charged Polymers with the Steepest-Entropy-Ascent Quantum Thermodynamic Framework

Authors:Jared McDonald, Michael R. von Spakovsky, William T. Reynolds Jr
摘要: 基于最陡熵上升的量子热力学框架被用于研究多链聚乙烯亚胺-亚甲基膦酸在从水溶液中捕获稀土离子(Eu$^{+3}$)的效果。该框架对离散能量本征结构应用热力学运动方程,以模拟铕离子与聚合物链反应位点的结合动力学。能量本征结构是通过非马尔可夫蒙特卡罗模型生成的,该模型估计了能级简并度。运动方程用于确定每个能级的占据概率,描述了聚合物系统从溶液中捕获稀土离子的热力学状态空间中的独特路径。进行第二次蒙特卡罗模拟,以将状态空间中的动力学路径与与聚合物相关的物理描述符联系起来,包括回转半径、曲折度和Eu邻近分布函数。这些描述符用于可视化聚合物在捕获过程中的演变。捕获的Eu$^{+3}$离子的比例取决于系统的总能量,较低的能量导致更高的捕获率。整体捕获的动力学依赖于运动方程所使用的最陡熵上升原理,该原理从初始非平衡状态生成独特的动力学路径。
摘要: The steepest-entropy-ascent quantum thermodynamic framework is used to investigate the effectiveness of multi-chain polyethyleneimine-methylenephosphonic acid in sequestering rare-earth ions (Eu$^{+3}$) from aqueous solutions. The framework applies a thermodynamic equation of motion to a discrete energy eigenstructure to model the binding kinetics of europium ions to reactive sites of the polymer chains. The energy eigenstructure is generated using a non-Markovian Monte Carlo model that estimates energy level degeneracies. The equation of motion is used to determine the occupation probability of each energy level, describing the unique path through thermodynamic state space by which the polymer system sequesters rare-earth ions from solution. A second Monte Carlo simulation is conducted to relate the kinetic path in state space to physical descriptors associated with the polymer, including the radius of gyration, tortuosity, and Eu-neighbor distribution functions. These descriptors are used to visualize the evolution of the polymer during the sequestration process. The fraction of sequestered Eu$^{+3}$ ions depends upon the total energy of the system, with lower energy resulting in higher sequestration. The kinetics of the overall sequestration are dependent on the steepest-entropy-ascent principle used by the equation of motion to generate a unique kinetic path from an initial non-equilibrium state.
评论: 23页,12图
主题: 软凝聚态物理 (cond-mat.soft) ; 化学物理 (physics.chem-ph)
引用方式: arXiv:2311.00299 [cond-mat.soft]
  (或者 arXiv:2311.00299v1 [cond-mat.soft] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2311.00299
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI

提交历史

来自: William Reynolds Jr [查看电子邮件]
[v1] 星期三, 2023 年 11 月 1 日 05:03:55 UTC (8,641 KB)
全文链接:

获取论文:

    查看标题为《》的 PDF
  • 查看中文 PDF
  • 查看 PDF
  • TeX 源代码
  • 其他格式
许可图标 查看许可
当前浏览上下文:
cond-mat.soft
< 上一篇   |   下一篇 >
新的 | 最近的 | 2023-11
切换浏览方式为:
cond-mat
physics
physics.chem-ph

参考文献与引用

  • NASA ADS
  • 谷歌学术搜索
  • 语义学者
a 导出 BibTeX 引用 加载中...

BibTeX 格式的引用

×
数据由提供:

收藏

BibSonomy logo Reddit logo

文献和引用工具

文献资源探索 (什么是资源探索?)
连接的论文 (什么是连接的论文?)
Litmaps (什么是 Litmaps?)
scite 智能引用 (什么是智能引用?)

与本文相关的代码,数据和媒体

alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)

演示

复制 (什么是复制?)
Hugging Face Spaces (什么是 Spaces?)
TXYZ.AI (什么是 TXYZ.AI?)

推荐器和搜索工具

影响之花 (什么是影响之花?)
核心推荐器 (什么是核心?)
IArxiv 推荐器 (什么是 IArxiv?)
  • 作者
  • 地点
  • 机构
  • 主题

arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目

arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。

与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。

有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.

这篇论文的哪些作者是支持者? | 禁用 MathJax (什么是 MathJax?)
  • 关于
  • 帮助
  • contact arXivClick here to contact arXiv 联系
  • 订阅 arXiv 邮件列表点击这里订阅 订阅
  • 版权
  • 隐私政策
  • 网络无障碍帮助
  • arXiv 运营状态
    通过...获取状态通知 email 或者 slack

京ICP备2025123034号