Hierarchical multiscale simulation of electrokinetic transport in silica nanochannels at the point of zero charge

Langmuir

Volumn 22, Issue 21, 2006, Pages 9041-9051

  Joseph, Sony ^a   Aluru, N R ^a  

^a UNIVERSITY OF ILLINOIS AT URBANA CHAMPAIGN   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ELECTROKINETIC TRANSPORT; HIERARCHICAL MULTISCALE SIMULATION; SILICA NANOCHANNELS; ZERO CHARGE;

CARRIER CONCENTRATION; CHARGED PARTICLES; COMPUTER SIMULATION; ELECTROOSMOSIS; MOLECULAR DYNAMICS; POLARIZATION; SILICA;

NANOSTRUCTURED MATERIALS;

CHLORIDE; ION; NANOMATERIAL; POTASSIUM; SILICON DIOXIDE; WATER;

ARTICLE; CHEMISTRY; COMPUTER SIMULATION; ELECTRON; KINETICS; OSMOTIC PRESSURE;

CHLORIDES; COMPUTER SIMULATION; ELECTRONS; IONS; KINETICS; NANOSTRUCTURES; OSMOTIC PRESSURE; POTASSIUM; SILICON DIOXIDE; WATER;

EID: 33750335230     PISSN: 07437463     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/la0610147     Document Type: Article

References (58)

1. Kerby, M.; Spaid, M.; Wu, S.; Parce, J.; Chien, K.-L. Anal. Chem. 2002, 74, 5175.
2. Kuo, T.-C.; Sloan, L.; Sweedler, J.; Bohn, P. Langmuir 2001, 17, 6298.
3. Ho, C.; Qiao, R.; Heng, J. B.; Chatterjee, A.; Timp, R. J.; Aluru, N. R.; Timp, G. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2005, 102, 10445.
4. Stein, D.; Kruithof, M.; Dekker: C. Phys. Rev. Lett. 2004, 93, 035901.
5. Schoch, R. B.; Renaud, P. Appl. Phys. Lett. 2005, 86, 253111.
6. Qiao, R.; Aluru, N. R. Phys. Rev. Lett. 2004, 92, 198301.
7. Sverjensky, D. A. Geochim. Cosmochim. Acta 2001, 65, 3643.
8. Lyklema, J. Fundamentals of Interface and Colloid Science; Academic: San Diego, 1995.
9. Qiao, R.; Aluru, N. R. J. Chem. Phys. 2003, 118, 4692.
10. Moreira, A. G.; Netz, R. R. Europhys. Lett. 2002, 57, 911.
11. Lukatsky, D. B.; Safran, S. A.; Lau, A. W. C.; Pincus, P. Europhys. Lett. 2002, 58, 785.
12. Khan, M. O.; Petris, S.; Chan, D. Y. C. J. Chem. Phys. 2005, 122, 104705.
13. Her, R. K. Chemistry of Silica; John Wiley and Sons: New York, 1979.
14. Dukhin, A.: Dukhin, S.; Goetz, P. Langmuir 2005, 21, 9990.
15. Mancui, M.; Ruckenstein, E. Adv. Colloid Interface Sci. 2004, 112, 109.
16. Heinz, H.; Suter, U. W. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 18341.
17. Frisch, M. J.; Tracks, G. W.; Schlegel, H. B.; Scuseria, G. E.; Robb, M. A.; Cheeseman, J. R.; Montgomery, J. A., Jr.; Vreven, T.; Kudin, K. N.; Burant, J. C.; Millam, J. M.; Iyengar, S. S.; Tomasi, J.; Barone, V.; Mennucci, B.; Cossi, M.; Scalmani, G.; Rega, N.; Petersson, G. A.; Nakatsuji, H.; Hada, M.; Ehara, M.; Toyota, K.; Fukuda, R.; Hasegawa, J.; Ishida, M.; Nakajima, T.; Honda, Y.; Kitao, O.; Nakai, H.; Klene, M.; Li, X.; Knox, J. E.; Hratchian, H. P.; Cross, J. B.; Bakken, V.; Adamo, C.; Jaramillo, J.; Gomperts, R.; Stratmann, R. E.; Yazyev, O.; Austin, A. J.; Cammi, R.; Pomelli, C.; Ochterski, J. W.; Ayala, P. Y.; Morokuma, K.; Voth, G. A.; Salvador, P.; Dannenberg, J. J.; Zakrzewski, V. G.; Dapprich, S.; Daniels, A. D.; Strain, M. C.; Farkas, O.; Malick, D. K.; Rabuck, A. D.; Raghavachari, K.; Foresman, J. B.; Ortiz, J. V.; Cui, Q.; Baboul, A. G.; Clifford, S.; Cioslowski, J.; Stefanov, B. B.; Liu, G.; Liashenko, A.; Piskorz, P.; Komaromi, I.; Martin, R. L.; Fox, D. J.; Keith, T.; Al-Laham, M. A.; Peng, C. Y.; Nanayakkara, A.; Challacombe, M.; Gill, P. M. W.; Johnson, B.; Chen, W.; Wong, M. W.; Gonzalez, C.; Pople, J. A. Gausslan 03, revision C.02; Gaussian, Inc.: Wallingford, CT, 2004.
18. Vosko, S. H.; Wilk, L.; Nusair, M. Can. J. Phys. 1980, 58, 1200.
19. Lee, C.; Yang, W.; Parr, R. G. Phys. Rev. B 1988, 37, 785.
20. Mulliken, R. S. J. Chem. Phys. 1955, 23, 1833.
21. Chirlian, L. E.; Francl, M. M. J. Comput. Chem. 1987, 8, 894.
22. Francl, M. M.; Carey, C.; Chirlian, L. E.; Gange, D. M. J. Comput. Chem. 1996, 17, 367.
23. Lewis, J.; Schwarzenbach, D.; Flack, H. D. Acta Cryslallogr., Sect. A 1982, 38, 733.
24. Belokonewa, E. L.; Gubina, Y. K.: Forsyth, J. B.; Brown, P. J. J. Phys. Chem. Min. 2002, 29, 430.
25. Collins, D. R.: Catlow, C. R. A. Am. Mineral. 1992, 77, 1172.
26. Terra, J.; Ellis, D. E. Phys. Reu. B 1997, 56, 1834.
27. van Beest, B. W. H.; Kramer. G. J.: van Samen, R. A. Phys. Rev. Lett. 1990, 64, 1955.
28. Tsuneyuki, S.; Tsukada, M.; Aoki, H.; Matsui, Y. Phys. Rev. Lett. 1988, 61, 869.
29. Pauling, L. The Nature of the Chemical Bond; Cornell University Press: Itaca, NY, 1960.
30. Rappe, A. K.; Goddard, W. A. J. Phys. Chem. 1991, 95, 3358.
31. Pauling, L. Am. Mineral. 1980, 65, 321.
32. Hill, J.-R.; Sauer. J. J. Phys. Chem. 1994, 98, 1238.
33. Teppen, B.; Rasmussen, K.; Bertsch, P.; Miller, D.; Schafer, L. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 1579.
34. van Duin, A.; Strachan, A.; Stewman, S.; Zhang, Q.; Xu, X.; Goddard, W. A. J. Phys. Chem. A 2003, 107, 3803.
35. Cygan, R. T.; Liang, J. J.; Kalinichev, A. G. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 1255.
36. Lindahl, E.; Hess, B.; van der Spoel, D. J. Mol. Model. 2001, 7, 306.
37. Koneshan, S.; Rasaiah, J. C.; Lynden-Bell, R. M.; Lee, S. H. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 4193.
38. Schlegel, M. L.; Nagy, K. L.; Fenter, P.; Sturchio, N. C. Geochim. Cosmochim. Acta 2002, 66, 3037-3054.
39. Berendsen, H. J. C.; Grigera, J. R.; Straatsma, T. P. J. Phys. Chem. 1987, 91, 6269.
40. Sorenson, J. M.; Hura, G.; Glaeser, R. M.; Head-Gordon, T. The J. Chem. Phys. 2000, 113, 9149.
41. Berendsen, H. J. C.; Postma, J. M.; DiNola, A.; Haak, J. R. J. Chem. Phys. 1984, 81, 3684.
42. Oldham, K. B.; Myland, J. C. Fundamentals of Electrochemical Science; Academic: San Diego, 1994.
43. White, F. M. Fluid Mechanics; McGrawHill: New York: 1994.
44. Karniadakis, G.; Beskok, A.; Aluru, N. R. Microflows and Nanoflows; Springer: New York, 2005.
45. Predota, M.; Bandura, A. V.; Cummings, P. T.; Kubicki, J. D.; Wesolowski, D. J.; Chialvo, A. A.; Machesky, M. L. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 12049.
46. Greberg, H.; Kjellander, R. J. Chem. Phys. 1998, 108, 2940.
47. Kjellander, R.; Greberg, H. J. Electroanal Chem. 1998, 450, 233.
48. Smith, P. E.; van Gunsteren, W. F. Chem. Phys. Lett. 1993, 215, 315.
49. Mills, R.; Lobo, V. M. M. Self-Diffusion in Electrolyte Solutions; Elsevier: Amsterdam, 1989.
50. Yang, J.; Meng, S.; Xu, L.; Wang, E. G. Phys. Rev. B 2005, 71, 035413.
51. Leng, Y. S.; Cummings, P. T. Phys. Rev. Lett. 2005, 94, 026101.
52. Hunter, R. J. Zeta Potential in Colloid Science; Academic: New York, 1981.
53. Chaiyasut, C.; Takatsu, Y.; Kitagawa, S.; Tsuda, T. Electrophoresis 2001, 22, 1267.
54. Fa, K. Q.; Paruchuri, V. K.; Brown, S. C.; Moudgil, B. M.; Miller, J. D. Phys. Chem. Chem. Phys. 2005, 7, 678.
55. von Hippel, A.; Maurer, R. J. Phys. Rev. 1941, 59, 820.
56. Joly, L.; Ybert, C.; Trizac, E.: Bocquet, L. Phys. Rev. Lett. 2004, 93, 257805.
57. Shedlovsky, T. J. Am. Chem. Soc. 1932, 1411, 125502.
58. Snyder, K. A.; Feng, X.; Keen, B. D.; Mason. T. O. Cement Concrete Res. 2003, 33, 793.