p Electrospray de líquidos iônicos à temperatura ambiente (RTILs), que são eletrólitos sem solvente com íons facilmente adaptados, está emergindo como uma ferramenta poderosa em diversos campos. Em particular, eletrosprays de RTILs operando no modo de íon puro têm atraído atenção significativa recentemente. Contudo, apesar do intenso desenvolvimento tecnológico, esses eletrosprays ainda não atingiram a robustez e a eficácia exigidas por suas aplicações. Os mecanismos por trás desses eletrosprays permanecem mal compreendidos. p O Dr. Jiang Xikai do Instituto de Mecânica da Academia Chinesa de Ciências (CAS) e seus colaboradores estudaram o eletrospray de RTILs. Usando simulações de MD, eles investigaram a emissão de íons acionada por campo elétrico da superfície livre de um filme RTIL planar. Eles calcularam a taxa de emissão de íons como uma função do campo elétrico normal para a superfície RTIL / vácuo e descobriram que sua relação está de acordo com as previsões das teorias clássicas de evaporação de íons.

p "Esta é a primeira vez que a lei de escala clássica nas teorias de evaporação de íons é recuperada em simulações, "disse o Dr. Jiang, autor correspondente deste estudo.

p A composição dos íons emitidos inclui monômeros e dímeros. Verificou-se que o monômero deve se mover através de duas barreiras antes da emissão:uma acima da RTIL / superfície de vácuo, que concorda com as teorias clássicas de evaporação de íons; um por baixo da superfície devido à estrutura única de RTIL / superfície de vácuo revelada por simulações. Descobriu-se que a fração de dímeros depende do campo externo e das interações íon-íon.

p Para entender como diferentes espécies se formam, os pesquisadores realizaram simulações de dinâmica molecular de troca de réplicas e identificaram quatro estados metaestáveis ​​do íon emissor próximo ao filme líquido. Esses estados metaestáveis ​​afetam fortemente a composição da emissão de íons.

p As percepções fundamentais reveladas neste estudo formam a base para melhorar as teorias de evaporação de íons e orientar a seleção racional de RTILs para atingir as características de emissão de íons desejadas.