ترجمه فارسی مقاله فصل مشترک گرافن-آب اسیدی است

چکیده

Water’s ability to autoionize into hydroxide and hydronium ions profoundly influences surface properties, rendering interfaces either basic or acidic. While it is well-established that the water-air interface is acidic, a critical knowledge gap exists in technologically relevant surfaces like the graphene-water interface. Here we use machine learning-based simulations with first-principles accuracy to unravel the behavior of the hydroxide and hydronium ions at the graphene-water interface. Our findings reveal that the graphene-water interface is acidic, with the hydronium ion predominantly residing in the first contact layer of water. In contrast, the hydroxide ion exhibits a bimodal distribution, found both near the surface and towards the interior layers. Analysis of the underlying electronic structure reveals strong polarization effects, resulting in counterintuitive charge rearrangement. Proton propensity to the graphene-water interface challenges the interpretation of surface experiments and is expected to have far-reaching consequences for ion conductivity, interfacial reactivity, and proton-mediated processes.

چکیده به فارسی (ترجمه ماشینی)

توانایی آب در اتوایونیزه شدن در هیدروکسید و یون های هیدرونیوم به شدت بر خواص سطح تأثیر می گذارد و رابط های اساسی یا اسیدی را ارائه می دهد.در حالی که به خوبی تثبیت شده است که رابط آب و هوا اسیدی است ، یک شکاف مهم دانش در سطوح مربوط به فناوری مانند رابط گرافن آب وجود دارد.در اینجا ما از شبیه سازی های مبتنی بر یادگیری ماشین با دقت اصول اول برای پرده برداری از رفتار یون های هیدروکسید و هیدرونیوم در رابط گرافن و آب استفاده می کنیم.یافته های ما نشان می دهد که رابط گرافن و آب اسیدی است ، با یون هیدرونیوم که عمدتاً در اولین لایه تماس آب ساکن است.در مقابل ، یون هیدروکسید توزیع دوتایی را نشان می دهد ، هم در نزدیکی سطح و هم به سمت لایه های داخلی.تجزیه و تحلیل ساختار الکترونیکی زمینه ای اثرات قطبی سازی قوی را نشان می دهد ، و در نتیجه بازآرایی بار ضد انعطاف پذیری ایجاد می شود.گرایش پروتون به رابط گرافن-آب ، تفسیر آزمایش های سطح را به چالش می کشد و انتظار می رود عواقب گسترده ای برای هدایت یون ، واکنش پذیری بین المللی و فرآیندهای واسطه پروتون داشته باشد.