From franklin to today: Toward a molecular level understanding of bonding and adsorption at the Oil-Water interface

Journal of Physical Chemistry C

Volumn 113, Issue 4, 2009, Pages 1171-1188

  McFearin, Cathryn L ^a   Beaman, Daniel K ^a   Moore, Fred G ^b   Richmond, Geraldine L ^a  

^a UNIVERSITY OF OREGON   (United States)

^b WHITMAN COLLEGE   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

BONDING CHARACTERISTICS; INTERFACIAL REGIONS; INTERFACIAL WATERS; ION TRANSPORTS; MOLECULAR DYNAMICS SIMULATIONS; MOLECULAR LEVELS; NONLINEAR VIBRATIONAL SPECTROSCOPIES; OIL-WATER INTERFACES; ORGANIC LIQUIDS; ORGANIC MEDIAS; ORGANIC MOLECULES; PHYSICAL CHARACTERISTICS; WATER INTERFACES; WATER MOLECULES; WEAK BONDINGS;

DEWATERING; DYNAMICS; FUSED SILICA; GAS ADSORPTION; MOLECULAR DYNAMICS; MOLECULAR ORIENTATION; OIL WELL PRODUCTION; SURFACE ACTIVE AGENTS; SURFACE CHEMISTRY; WATER VAPOR;

PHASE INTERFACES;

EID: 65249176312     PISSN: 19327447     EISSN: 19327455     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp808212m     Document Type: Article

References (121)

1. Ball, P. Nature 2008, 452, 291-292.
2. T anford, C. Ben Franklin stilled the waVes: an informal history of pouring oil on water with reflections on the ups and downs of scientific life in general; Oxford University Press: New York, 2004.
3. Pratt, L. R.; Chandler, D. J. Chem. Phys. 1977, 67, 3683-3704.
4. Chandler, D. Nature 2005, 437, 640-647.
5. Chandler, D. Nature 2007, 445, 831-832.
6. B 7enjamin, I. J. Chem. Phys. 1992, 97, 1432-1445.
7. Buhn, J. B.; Bopp, P. A.; Hampe, M. J. Fluid Phase Equilib. 2004, 224, 221-230.
8. Conrad, M. P.; Strauss, H. L. Biophys. J. 1985, 48, 117-124.
9. Frank, S.; Schmickler, W. J. Electroanal. Chem. 2004, 564, 239-243.
10. Geysermans, P.; Elyeznasni, N.; Russier, V. J. Chem. Phys. 2005, 123, 204711-1204711-8.
11. Huang, D. M.; Geissler, P. L.; Chandler, D. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 6704-6709.
12. Hummer, G.; Garde, S.; Garcia, A. E.; Pratt, L. R. Chem. Phys. 2000, 258, 349-370.
13. Lee, S. H.; Rossky, P. J. J. Chem. Phys. 1994, 100, 3334-3345.
14. Lu 15zar, A.; Svetina, S.; Zeks, B. Chem. Phys. Lett. 1983, 96, 485-490.
15. Pate, S. A.; Brooks, C. L. J. Chem. Phys. 2006, 124, 204706-1204706-14.
16. Rajamani, S.; Truskett, T. M.; Garde, S. Proc. Nat. Acad. Sci.U.S.A. 2005, 102, 9475-9480.
17. So khan, V. P.; Tildesley, D. J. Mol. Phys. 1997, 92, 625-640.
18. Townsend, R. M.; Rice, S. A. J. Chem. Phys. 1991, 94, 2207-2218.
19. Wang, H. B.; Carlson, E.; Henderson, D.; Rowley, R. L. Mol. Simulat. 2003, 29, 777-785.
20. Weeks, J. D. J. Chem. Phys. 1977, 67, 3106-3121.
21. Wilson, M. A.; Pohorille, A.; Pratt, L. R. J. Phys. Chem. 1987,91, 4873-4878.
22. Tanford, C. Protein Sci. 1997, 6, 1358-1366.
23. Ihde, A. J.; Kieffer, W. F. Selected readings in the history of chemistry; Division of Chemical Education American Chemical Society: Easton, PA, 1965.
24. Girault, H.; Kornyshev, A. A.; Monroe, C. W.; Urbakh, M. J. Phys.: Condens. Matter 2007, 19, 370301.
25. Reymond, F.; Fermin, D.; Lee, H. J.; Girault, H. H. Electrochim. Acta 2000, 45, 2647-2662.
26. Teegarden, D. Polymer chemistry: Introduction to an Indispensable Science; National Science Teachers Association Press: Arlington, VA, 2004.
27. Bachar, M.; Becker, O. M. J. Chem. Phys. 1999, 111, 8672-8685.
28. Gawrisch, K.; Ruston, D.; Zimmerberg, J.; Parsegian, V. A.; Rand, R. P.; Fuller, N. Biophys. J. 1992, 61, 1213-1223.
29. Jungwirth, P.; Winter, B. Annu. Rev. Phys. Chem. 2008, 59, 343-366.
30. Marrink, S. J.; Tieleman, D. P.; van Buuren, A. R.; Berendsen,H. J. C. Faraday Discuss. 1996, 191-201.
31. Simons, K.; Vaz, W. L. C. Annu. Rev. Biophys. Biomol. Struct.2004, 33, 269-295.
32. Slater, S. J.; Ho, C.; Taddeo, F. J.; Kelly, M. B.; Stubbs, C. D.Biochemistry 1993, 32, 3714-3721.
33. Shen, Y. R. Nature 1989, 337, 519-525.
34. Conboy, J. C.; Daschbach, J. L.; Richmond, G. L. Appl. Phys. A:Mater. Sci. Process. 1994, 59, 623-629.
35. Grubb, S. G.; Kim, M. W.; Rasing, T.; Shen, Y. R. Langmuir 1988, 4, 452-454.
36. McArthur, E. A.; Eisenthal, K. B. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128,1068-1069.
37. Steel, W. H.; Walker, R. A. Nature 2003, 424, 296-299.
38. Steel, W. H.; Walker, R. A. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 1132-1133.
39. Luo, G. M.; Malkova, S.; Yoon, J.; Schultz, D. G.; Lin, B. H.; Meron, M.; Benjamin, I.; Vanysek, P.; Schlossman, M. L. Science 2006,311, 216-218.
40. Luo, G. M.; Malkova, S.; Pingali, S. V.; Schultz, D. G.; Lin, B. H.; Meron, M.; Graber, T. J.; Gebhardt, J.; Vanysek, P.; Schlossman, M. L. Electrochem. Commun. 2005, 7, 627-630.
41. Luo, G. M.; Malkova, S.; Yoon, J.; Schultz, D. G.; Lin, B. H.; Meron, M.; Benjamin, I.; Vanysek, P.; Schlossman, M. L. J. Electroanal.Chem. 2006, 593, 142-158.
42. Luo, G. M.; Malkova, S.; Pingali, S. V.; Schultz, D. G.; Lin, B. H.; Meron, M.; Benjamin, I.; Vanysek, P.; Schlossman, M. L. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 4527-4530.
43. Mitrinovic, D. M.; Tikhonov, A. M.; Li, M.; Huang, Z. Q.; Schlossman, M. L. Phys. Rev. Lett. 2000, 85, 582-585.
44. Mitrinovic, D. M.; Zhang, Z. J.; Williams, S. M.; Huang, Z. Q.; Schlossman, M. L. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 1779-1782.
45. Schlossman, M. L. Curr. Opin. Colloid Interface Sci. 2002, 7,235-243.
46. Tikhonov, A. M.; Mitrinovic, D. M.; Li, M.; Huang, Z. Q.;Schlossman, M. L. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 6336-6339.
47. Bowers, J.; Zarbakhsh, A.; Webster, J. R. P.; Hutchings, L. R.;Richards, R. W. Langmuir 2001, 17, 140-145.
48. Doshi, D. A.; Watkins, E. B.; Israelachvili, J. N.; Majewski, J. Proc. Nat. Acad. Sci. U.S.A. 2005, 102, 9458-9462.
49. Lee, L. T.; Langevin, D.; Farnoux, B. Phys. Rev. Lett. 1991, 67, 2678-2681.
50. Benjamins, J. W.; Jonsson, B.; Thuresson, K.; Nylander, T.Langmuir 2002, 18, 6437-6444.
51. Fujiyoshi, S.; Ishibashi, T.; Onishi, H. J. Phys. Chem. B 2006,110, 9571-9578.
52. Benjamin, I. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 13711-13715.
53. Chang, T. M.; Dang, L. X. J. Chem. Phys. 1996, 104, 6772-6783.
54. Morita, A.; Hynes, J. T. Chem. Phys. 2000, 258, 371-390.
55. Boyd, R. W. Nonlinear optics, 2nd ed.; Academic Press: San Diego, CA, 2003.
56. Lambert, A. G.; Davies, P. B.; Neivandt, D. J. Appl. Spectrosc. Rev. 2005, 40, 103-145.
57. McGilp, J. F. J. Phys. D: Appl. Phys. 1996, 29, 1812-1821.
58. Shen, Y. R. Principles of nonlinear optics; John Wiley and Sons: New York, 1984.
59. Zhu, X. D.; Suhr, H.; Shen, Y. R. Phys. Rev. B: Condens. Matter1987, 35, 3047-3050.
60. Allen, H. C.; Raymond, E. A.; Richmond, G. L. J. Phys. Chem.A 2001, 105, 1649-1655.
61. Gragson, D. E.; McCarty, B. M.; Richmond, G. L.; Alavi, D. S. J. Opt. Soc. Am. B: Opt. Phys. 1996, 13, 2075-2083.
62. McFearin, C. L.; Richmond, G. L. J. Mol. Liq. 2007, 136, 221-226.
63. Scatena, L. F.; Richmond, G. L. J. Phys. Chem. B 2001, 105,11240-11250.
64. Bain, C. D.; Davies, P. B.; Ong, T. H.; Ward, R. N.; Brown, M. A. Langmuir 1991, 7, 1563-1566.
65. Ji, N.; Ostroverkhov, V.; Tian, C. S.; Shen, Y. R Phys. Rev. Lett. 2008, 1, 096102-1-096102-4.
66. Raymond, E. A.; Tarbuck, T. L.; Brown, M. G.; Richmond, G. L. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 546-556.
67. Scatena, L. F.; Brown, M. G.; Richmond, G. L. Science 2001, 292, 908-12.
68. Jeffrey, G. A. An introduction to hydrogen bonding; OxfordUniversity Press: New York, 1997.
69. Richmond, G. L. Annu. Rev. Phys. Chem. 2001, 52, 357-389.
70. Gragson, D. E.; Richmond, G. L. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 3847-3861.
71. Auer, B.; Skinner, J. L. J. Chem. Phys. 2008, In Press,
72. Buch, V.; Tarbuck, T.; Richmond, G. L.; Groenzin, H.; Li, I.; Shultz, M. J. J. Chem. Phys. 2007, 127, 204710-1204710-15.
73. Brown, M. G.; Walker, D. S.; Raymond, E. A.; Richmond, G. L. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 237.
74. Walker, D. S.; Richmond, G. L. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129,9446-9451.
75. Walker, D. S.; Moore, F. G.; Richmond, G. L. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 6103-6112.
76. Walker, D. S.; Richmond, G. L. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 201-209.
77. Walker, D. S.; Hore, D. K.; Richmond, G. L. J. Phys. Chem. C2006, 110, 20451-20459.
78. Case, D. A.; et al. AMBER 7; University of California: SanFrancisco, CA, 2002.
79. Jedlovszky, P.; Vincze, A.; Horvai, G. J. Mol. Liq. 2004, 109, 99-108.
80. Jedlovszky, P.; Vincze, A.; Horvai, G. Phys. Chem. Chem. Phys. 2004, 6, 1874-1879.
81. Walker, D. S.; Brown, M. G.; McFearin, C. L.; Richmond, G. L. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 2111-2114.
82. Hore, D. K.; Walker, D. S.; Richmond, G. L. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 1800-1801.
83. Wang, H. F.; Borguet, E.; Eisenthal, K. B. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 4927-4932.
84. Hore, D. K.; Walker, D. S.; MacKinnon, L.; Richmond, G. L. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 8832-8842.
85. Hore, D. K.; Walker, D. S.; Richmond, G. L. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 752-753.
86. Gragson, D. E.; Richmond, G. L. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120,366-375.
87. Gragson, D. E.; Richmond, G. L. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 569-576.
88. Schweighofer, K. J.; Essmann, U.; Berkowitz, M. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 10775-10780.
89. Schweighofer, K. J.; Essmann, E.; Berkowitz, M. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 3793-3799.
90. Scatena, L. F.; Richmond, G. L. J. Phys. Chem. B 2004, 108,12518-12528.
91. Scatena, L. F.; Richmond, G. L. Chem. Phys. Lett. 2004, 383,491-495.
92. Chang, T. M.; Dang, L. X. Chem. Rev. 2006, 106, 1305-1322.
93. Jungwirth, P.; Tobias, D. J. Chem. Rev. 2006, 106, 1259-1281.
94. Petersen, P. B.; Saykally, R. J. Annu. Rev. Phys. Chem. 2006, 57, 333-364.
95. Wick, C.; Dang, L. X J. Chem. Phys. 2007, 126, 134702-1134702-4.
96. Wick, C. D.; Dang, L. X. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 647-649.
97. Wick, C. D.; Dang, L. X. Chem. Phys. Lett. 2008, 458, 1-5.
98. Raymond, E. A.; Richmond, G. L. J. Phys. Chem. B 2004, 108,5051-5059.
99. Chen, X.; Yang, T.; Kataoka, S.; Cremer, P. S. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 12272-12279.
100. Gurau, M. C.; Lim, S. M.; Castellana, E. T.; Albertorio, F.; Kataoka, S.; Cremer, P. S. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 10522-10523.
101. Hofmeister, F. Arch. Exp. Pathol. Pharmakol. 1888, 24, 247-260.
102. Conboy, J. C.; Messmer, M. C.; Richmond, G. L. Langmuir 1998,14, 6722-6727.
103. Conboy, J. C.; Messmer, M. C.; Richmond, G. L. J. Phys. Chem. 1996, 100, 7617-7622.
104. Conboy, J. C.; Messmer, M. C.; Richmond, G. L. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 6724-6733.
105. Watry, M. R.; Richmond, G. L. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 875-883.
106. Knock, M. M.; Bell, G. R.; Hill, E. K.; Turner, H. J.; Bain, C. D. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 10801-10814.
107. Tikhonov, A. M.; Schlossman, M. L. J. Phys. Chem. B 2003, 107,
108. Tikhonov, A. M.; Pingali, S. V.; Schlossman, M. L. J. Chem. Phys. 2004, 120, 11822-11838.
109. Tikhonov, A. M.; Patel, H.; Garde, S.; Schlossman, M. L. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 19093-19096.
110. Walker, R. A.; Conboy, J. C.; Richmond, G. L. Langmuir 1997, 13, 3070-3073.
111. Walker, R. A.; Gruetzmacher, J. A.; Richmond, G. L. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 6991-7003.
112. Porter, M. D.; Bright, T. B.; Allara, D. L.; Chidsey, C. E. D. J. Am. Chem. Soc. 1987, 109, 3559-3569.
113. Smiley, B. L.; Richmond, G. L. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 653-659.
114. Watry, M. R.; Richmond, G. L. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 12517-12523.
115. Woodward, R. B.; Baer, H. J. Am. Chem. Soc. 1948, 70, 1161-1166.
116. Otto, S.; Engberts, J. B. F. N. Pure Appl. Chem. 2000, 72, 1365-1372.
117. Narayan, S.; Muldoon, J.; Finn, M. G.; Fokin, V. V.; Kolb, H. C.; Sharpless, K. B. Angew. Chem., Int. Ed. 2005, 44, 3275-3279.
118. Jung, Y.; Marcus, R. A. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 5492-5502.
119. Lin, Y.; Skaff, H.; Emrick, T.; Dinsmore, A. D.; Russell, T. P. Science 2003, 299, 226-229.
120. Lin, Y.; Boker, A.; Skaff, H.; Cookson, D.; Dinsmore, A. D.; Emrick, T.; Russell, T. P. Langmuir 2005, 21, 191-194.
121. Rao, C. N. R.; Kalyanikutty, K. P. Acc. Chem. Res. 2008, 41, 489-499.