Structure, Properties, and Applications of Silica Nanoparticles: Recent Theoretical Modeling Advances, Challenges, and Future Directions.
functionalized silica
modelling
silica
silica force field
simulation
Journal
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
ISSN: 1613-6829
Titre abrégé: Small
Pays: Germany
ID NLM: 101235338
Informations de publication
Date de publication:
09 Oct 2024
09 Oct 2024
Historique:
revised:
06
09
2024
received:
27
06
2024
medline:
9
10
2024
pubmed:
9
10
2024
entrez:
9
10
2024
Statut:
aheadofprint
Résumé
Silica nanoparticles (SNPs), one of the most widely researched materials in modern science, are now commonly exploited in surface coatings, biomedicine, catalysis, and engineering of novel self-assembling materials. Theoretical approaches are invaluable to enhancing fundamental understanding of SNP properties and behavior. Tremendous research attention is dedicated to modeling silica structure, the silica-water interface, and functionalization of silica surfaces for tailored applications. In this review, the range of theoretical methodologies are discussed that have been employed to model bare silica and functionalized silica. The evolution of silica modeling approaches is detailed, including classical, quantum mechanical, and hybrid methods and highlight in particular the last decade of theoretical simulation advances. It is started with discussing investigations of bare silica systems, focusing on the fundamental interactions at the silica-water interface, following with a comprehensively review of the modeling studies that examine the interaction of silica with functional ligands, peptides, ions, surfactants, polymers, and carbonaceous species. The review is concluded with the perspective on existing challenges in the field and promising future directions that will further enhance the utility and importance of the theoretical approaches in guiding the rational design of SNPs for applications in engineering and biomedicine.
Identifiants
pubmed: 39380429
doi: 10.1002/smll.202405299
doi:
Types de publication
Journal Article
Review
Langues
eng
Sous-ensembles de citation
IM
Pagination
e2405299Subventions
Organisme : Australian Research Council
ID : LP0349216
Organisme : Australian Research Council
ID : LP0990511
Organisme : Australian Research Council
ID : IH130100017
Organisme : Australian Research Council
ID : IH200100005
Informations de copyright
© 2024 Wiley‐VCH GmbH.
Références
L. T. Zhuravlev, Colloids Surf, A 2000, 173, 1.
A. Rimola, D. Costa, M. Sodupe, J.‐F. Lambert, P. Ugliengo, Chem. Rev. 2013, 113, 4216.
J. G. Croissant, K. S. Butler, J. I. Zink, C. J. Brinker, Nat. Rev. Mater. 2020, 5, 886.
M. J. Limo, A. Sola‐Rabada, E. Boix, V. Thota, Z. C. Westcott, V. Puddu, C. C. Perry, Chem. Rev. 2018, 118, 11118.
F. S. Emami, V. Puddu, R. J. Berry, V. Varshney, S. V. Patwardhan, C. C. Perry, H. Heinz, Chem. Mater. 2014, 26, 2647.
A. Rimola, D. Costa, M. Sodupe, J. F. Lambert, P. Ugliengo, Chem. Rev. 2013, 113, 4216.
J. Sauer, P. Ugliengo, E. Garrone, V. R. Saunders, Chem. Rev. 1994, 94, 2095.
J. L. Bañuelos, E. Borguet, G. E. Brown Jr., R. T. Cygan, J. J. DeYoreo, P. M. Dove, M.‐P. Gaigeot, F. M. Geiger, J. M. Gibbs, V. H. Grassian, A. G. Ilgen, Y.‐S. Jun, N. Kabengi, L. Katz, J. D. Kubicki, J. Lützenkirchen, C. V. Putnis, R. C. Remsing, K. M. Rosso, G. Rother, M. Sulpizi, M. Villalobos, H. Zhang, Chem. Rev. 2023, 123, 6413.
B. J. Cowen, M. S. El‐Genk, Comput. Mater. Sci. 2015, 107, 88.
I. Yarovsky, E. Evans, Polymer 2002, 43, 963.
I. Yarovsky, E. Evans, Mol. Simul. 2002, 28, 993.
Y. Lyu, Y. Wang, S. Wang, B. Liu, H. Du, Langmuir 2019, 35, 11651.
M. Wang, F. L. Duan, X. J. Mu, Langmuir 2019, 35, 5463.
E. Flikkema, S. T. Bromley, Chem. Phys. Lett. 2003, 378, 622.
K. Yuan, N. Rampal, P. Fenter, J. D. Kubicki, A. G. Stack, S. Irle, J. Phys. Chem. C 2021, 125, 16246.
S. Dewan, V. Carnevale, A. Bankura, A. Eftekhari‐Bafrooei, G. Fiorin, M. L. Klein, E. Borguet, Langmuir 2014, 30, 8056.
G. Yiapanis, D. J. Henry, S. Maclaughlin, E. Evans, I. Yarovsky, Langmuir 2012, 28, 17263.
M. Penna, K. J. Ley, A. Belessiotis‐Richards, S. MacLaughlin, D. A. Winkler, I. Yarovsky, J. Phys. Chem. C 2019, 123, 30360.
C. Liu, D. L. Steer, H. Song, L. He, J. Phys. Chem. Lett. 2022, 13, 1609.
N. Hildebrand, S. Koppen, L. Derr, K. B. Li, M. Koleini, K. Rezwan, L. C. Ciacchi, J. Phys. Chem. C 2015, 119, 7295.
H. Lutz, V. Jaeger, L. Schmüser, M. Bonn, J. Pfaendtner, T. Weidner, Angew. Chem., Int. Ed. 2017, 56, 8277.
A. R. Leach, Molecular Modelling: Principles and Applications, 2nd ed., Prentice Hall, Hoboken, NJ 2001.
B. W. H. van Beest, G. J. Kramer, R. A. van Santen, Phys. Rev. Lett. 1990, 64, 1955.
S. Tsuneyuki, M. Tsukada, H. Aoki, Y. Matsui, Phys. Rev. Lett. 1988, 61, 869.
L. V. Woodcock, C. A. Angell, P. Cheeseman, J. Chem. Phys. 1976, 65, 1565.
B. Vessal, M. Amini, D. Fincham, C. R. A. Catlow, Philos. Mag. B 1989, 60, 753.
B. P. Feuston, S. H. Garofalini, J. Phys. Chem. 1990, 94, 5351.
P. Vashishta, R. K. Kalia, J. P. Rino, I. Ebbsjö, Phys. Rev. B 1990, 41, 12197.
J. R. Hill, J. Sauer, J. Phys. Chem. 1994, 98, 1238.
K.‐P. Schröder, J. Sauer, J. Phys. Chem. 1996, 100, 11043.
M. Sierka, J. Sauer, Faraday Discuss. 1997, 106, 41.
S. N. Taraskin, S. R. Elliott, Phys. Rev. B 1997, 56, 8605.
J. S. Tse, D. D. Klug, Phys. Rev. Lett. 1991, 67, 3559.
J. S. Tse, D. D. Klug, Y. Le Page, Phys. Rev. B 1992, 46, 5933.
J. Badro, P. Gillet, J. L. Barrat, Europhys. Lett. 1998, 42, 643.
J. Badro, J.‐L. Barrat, P. Gillet, Phys. Rev. Lett. 1996, 76, 772.
D. Herzbach, K. Binder, M. H. Müser, J. Chem. Phys. 2005, 123, 124711.
P. Tangney, S. Scandolo, J. Chem. Phys. 2002, 117, 8898.
T. Watanabe, H. Fujiwara, H. Noguchi, T. Hoshino, I. Ohdomari, Jpn. J. Appl. Phys. 1999, 38, L366.
J. R. Kermode, S. Cereda, P. Tangney, A. De Vita, J. Chem. Phys. 2010, 133, 094102.
J. Yang, S. Meng, L. F. Xu, E. G. Wang, Phys. Rev. Lett. 2004, 92, 146102.
N. H. de Leeuw, F. M. Higgins, S. C. Parker, J. Phys. Chem. B 1999, 103, 1270.
H. J. C. Berendsen, J. P. M. Postma, W. F. van Gunsteren, J. Hermans, in Interaction Models for Water in Relation to Protein Hydration, (Ed: B. Pullman), Springer, Netherlands, Dordrecht, 1981, p. 331.
O. Teleman, B. Jönsson, S. Engström, Mol. Phys. 1987, 60, 193.
A. A. Hassanali, S. J. Singer, J. Phys. Chem. B 2007, 111, 11181.
S. R. Billeter, A. Curioni, D. Fischer, W. Andreoni, Phys. Rev. B 2006, 73, 155329.
S. Munetoh, T. Motooka, K. Moriguchi, A. Shintani, Comput. Mater. Sci. 2007, 39, 334.
P. Ugliengo, M. Sodupe, F. Musso, I. J. Bush, R. Orlando, R. Dovesi, Adv. Mater. 2008, 20, 4579.
H. Heinz, Curr. Opin. Chem. Eng. 2016, 11, 34.
A. Pedone, G. Malavasi, M. C. Menziani, A. N. Cormack, U. Segre, J. Phys. Chem. B 2006, 110, 11780.
R. N. Costa Filho, G. Alencar, B.‐S. Skagerstam, J. S. Andrade, Europhys. Lett. 2013, 101, 10009.
E. Demiralp, T. Çağin, W. A. Goddard, Phys. Rev. Lett. 1999, 82, 1708.
A. C. T. van Duin, A. Strachan, S. Stewman, Q. Zhang, X. Xu, W. A. Goddard, J. Phys. Chem. A 2003, 107, 3803.
J. Yeon, A. C. T. van Duin, J. Phys. Chem. C 2016, 120, 305.
J. C. Fogarty, H. M. Aktulga, A. Y. Grama, A. C. T. van Duin, S. A. Pandit, J. Chem. Phys. 2010, 132, 174704.
A. D. Kulkarni, D. G. Truhlar, S. G. Srinivasan, A. C. T. van Duin, P. Norman, T. E. Schwartzentruber, J. Phys. Chem. C 2013, 117, 258.
S. H. Hahn, J. Rimsza, L. Criscenti, W. Sun, L. Deng, J. Du, T. Liang, S. B. Sinnott, A. C. T. van Duin, J. Phys. Chem. C 2018, 122, 19613.
S. H. Hahn, A. C. T. van Duin, J. Phys. Chem. C 2019, 123, 15606.
N. Nayir, A. C. T. van Duin, S. Erkoc, J. Phys. Chem. A 2019, 123, 4303.
T. S. Mahadevan, S. H. Garofalini, J. Phys. Chem. C 2008, 112, 1507.
P. E. M. Lopes, V. Murashov, M. Tazi, E. Demchuk, A. D. MacKerell, J. Phys. Chem. B 2006, 110, 2782.
E. R. Cruz‐Chu, A. Aksimentiev, K. Schulten, J. Phys. Chem. B 2006, 110, 21497.
J. Du, A. N. Cormack, J. Am. Ceram. Soc. 2005, 88, 2532.
W. L. Jorgensen, J. Chandrasekhar, J. D. Madura, R. W. Impey, M. L. Klein, J. Chem. Phys. 1983, 79, 926.
R. T. Cygan, J.‐J. Liang, A. G. Kalinichev, J. Phys. Chem. B 2004, 108, 1255.
A. A. Skelton, P. Fenter, J. D. Kubicki, D. J. Wesolowski, P. T. Cummings, J. Phys. Chem. C 2011, 115, 2076.
A. A. Skelton, D. J. Wesolowski, P. T. Cummings, Langmuir 2011, 27, 8700.
S. V. Patwardhan, F. S. Emami, R. J. Berry, S. E. Jones, R. R. Naik, O. Deschaume, H. Heinz, C. C. Perry, J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 6244.
X. Rozanska, F. Delbecq, P. Sautet, Phys. Chem. Chem. Phys. 2010, 12, 14930.
C. Møller, M. S. Plesset, Phys. Rev. 1934, 46, 618.
J. S. Binkley, J. A. Pople, Int. J. Quantum Chem. 1975, 9, 229.
W. Kohn, L. J. Sham, Phys. Rev. 1965, 140, A1133.
J. P. Perdew, K. Schmidt, AIP Conf. Proc. 2001, 577, 1.
D. Cremer, WIREs Comput. Mol. Sci. 2011, 1, 509.
T. Helgaker, S. Coriani, P. Jørgensen, K. Kristensen, J. Olsen, K. Ruud, Chem. Rev. 2012, 112, 543.
S. Grimme, J. Comp. Chem. 2006, 27, 1787.
C. Adamo, V. Barone, J. Chem. Phys. 1999, 110, 6158.
G. M. Rignanese, A. De Vita, J. C. Charlier, X. Gonze, R. Car, Phys. Rev. B 2000, 61, 13250.
S. Iarlori, D. Ceresoli, M. Bernasconi, D. Donadio, M. Parrinello, J. Phys. Chem. B 2001, 105, 8007.
D. Ceresoli, M. Bernasconi, S. Iarlori, M. Parrinello, E. Tosatti, Phys. Rev. Lett. 2000, 84, 3887.
P. Masini, M. Bernasconi, J. Condens. Matter Phys. 2002, 14, 4133.
C. Mischler, J. Horbach, W. Kob, K. Binder, J. Phys. Condens. Mater. 2005, 17, 4005.
J. Yang, E. G. Wang, Phys. Rev. B 2006, 73, 035406.
G. M. Rignanese, J. C. Charlier, X. Gonze, Phys. Chem. Chem. Phys. 2004, 6, 1920.
T. P. M. Goumans, A. Wander, W. A. Brown, C. R. A. Catlow, Phys. Chem. Chem. Phys. 2007, 9, 2146.
F. Musso, M. Sodupe, M. Corno, P. Ugliengo, J. Phys. Chem. C 2009, 113, 17876.
M. G. Tucker, D. A. Keen, M. T. Dove, Mineral. Mag. 2001, 65, 489.
W. W. Schmahl, I. P. Swainson, M. T. Dove, A. Graeme‐Barber, Z. Kristallogr. 1992, 201, 125.
K. Kihara, T. Matsumoto, M. Imamura, Z. Kristallogr. Cryst. Mater. 1986, 177, 27.
S. Saxena, N. Chatterjee, Y. Fei, G. Shen, Thermodynamic Data on Oxides and Silicates, Springer, Berlin, Heidelberg, 1993.
A. Rimola, M. Sodupe, P. Ugliengo, J. Phys. Chem. C 2009, 113, 5741.
A. Rimola, B. Civalleri, P. Ugliengo, Phys. Chem. Chem. Phys. 2010, 12, 6357.
B. Civalleri, C. M. Zicovich‐Wilson, L. Valenzano, P. Ugliengo, CrystEngComm 2008, 10, 405.
V. V. Murashov, J. Phys. Chem. B 2005, 109, 4144.
F. Musso, P. Mignon, P. Ugliengo, M. Sodupe, Phys. Chem. Chem. Phys. 2012, 14, 10507.
J. Narayanasamy, J. D. Kubicki, J. Phys. Chem. B 2005, 109, 21796.
F. Musso, P. Ugliengo, X. Solans‐Monfort, M. Sodupe, J. Phys. Chem. C 2010, 114, 16430.
F. Tielens, C. Gervais, J. F. Lambert, F. Mauri, D. Costa, Chem. Mater. 2008, 20, 3336.
C. S. Ewing, S. Bhavsar, G. Veser, J. J. McCarthy, J. K. Johnson, Langmuir 2014, 30, 5133.
Z. M. Du, N. H. de Leeuw, Surf. Sci. 2004, 554, 193.
Y.‐W. Chen, C. Cao, H.‐P. Cheng, Appl. Phys. Lett. 2008, 93, 181911.
O. I. Malyi, V. V. Kulish, C. Persson, RSC Adv. 2014, 4, 55599.
O. D. Feya, Q. Wang, S. V. Lepeshkin, V. S. Baturin, Y. A. Uspenskii, A. R. Oganov, Sci. Rep. 2018, 8, 11947.
J. Sauer, J.‐R. Hill, Chem. Phys. Lett. 1994, 218, 333.
B. Civalleri, E. Garrone, P. Ugliengo, Chem. Phys. Lett. 1998, 294, 103.
B. Civalleri, E. Garrone, P. Ugliengo, Chem. Phys. Lett. 1999, 299, 443.
B. Civalleri, E. Garrone, P. Ugliengo, Langmuir 1999, 15, 5829.
F. Maseras, K. Morokuma, J. Comput. Chem. 1995, 16, 1170.
M. Svensson, S. Humbel, R. D. J. Froese, T. Matsubara, S. Sieber, K. Morokuma, J. Phys. Chem. 1996, 100, 19357.
S. Dapprich, I. Komáromi, K. S. Byun, K. Morokuma, M. J. Frisch, J. Mol. Struct. 1999, 461, 1.
U. Eichler, C. M. Kölmel, J. Sauer, J. Comput. Chem. 1997, 18, 463.
M. Brändle, J. Sauer, J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 1556.
C. Köhler, Z. Hajnal, P. Deák, T. Frauenheim, S. Suhai, Phys. Rev. B 2001, 64, 085333.
J. Řezáč, P. Hobza, J. Chem. Theory Comput. 2012, 8, 141.
Y. L. Zhao, S. Köppen, T. Frauenheim, J. Phys. Chem. C 2011, 115, 9615.
H. Kamiya, M. Mitsui, H. Takano, S. Miyazawa, J. Am. Ceram. Soc. 2000, 83, 287.
S. Sundararaman, W.‐Y. Ching, L. Huang, J. Non‐Cryst. Solids 2016, 445–446, 102.
W. Gonçalves, J. Morthomas, P. Chantrenne, M. Perez, G. Foray, C. L. Martin, J. Non‐Cryst. Solids 2016, 447, 1.
A. Carré, L. Berthier, J. Horbach, S. Ispas, W. Kob, J. Chem. Phys. 2007, 127, 114512.
S. Halbert, S. Ispas, C. Raynaud, O. Eisenstein, New J. Chem. 2018, 42, 1356.
P. N. Wimalasiri, N. P. Nguyen, H. S. Senanayake, B. B. Laird, W. H. Thompson, J. Phys. Chem. C 2021, 125, 23418.
N. P. Nguyen, B. B. Laird, J. Phys. Chem. A 2023, 127, 9831.
N. D. Afify, G. Mountjoy, R. Haworth, Comput. Mater. Sci. 2017, 128, 75.
R. T. Cygan, J. A. Greathouse, A. G. Kalinichev, J. Phys. Chem. C 2021, 125, 17573.
A. Butenuth, G. Moras, J. Schneider, M. Koleini, S. Koppen, R. Meissner, L. B. Wright, T. R. Walsh, L. C. Ciacchi, Phys. Status Solidi B 2012, 249, 292.
H. Heinz, U. W. Suter, J. Phys. Chem. B 2004, 108, 18341.
H. Heinz, T.‐J. Lin, R. K. Mishra, F. S. Emami, Langmuir 2013, 29, 1754.
B. R. Brooks, R. E. Bruccoleri, B. D. Olafson, D. J. States, S. Swaminathan, M. Karplus, J. Comput. Chem. 1983, 4, 187.
A. D. MacKerell Jr., D. Bashford, M. Bellott, R. L. Dunbrack Jr., J. D. Evanseck, M. J. Field, S. Fischer, J. Gao, H. Guo, S. Ha, D. Joseph‐McCarthy, L. Kuchnir, K. Kuczera, F. T. K. Lau, C. Mattos, S. Michnick, T. Ngo, D. T. Nguyen, B. Prodhom, W. E. Reiher, B. Roux, M. Schlenkrich, J. C. Smith, R. Stote, J. Straub, M. Watanabe, J. Wiórkiewicz‐Kuczera, D. Yin, M. Karplus, J. Phys. Chem. B 1998, 102, 3586.
D. A. Pearlman, D. A. Case, J. W. Caldwell, W. S. Ross, T. E. Cheatham, S. DeBolt, D. Ferguson, G. Seibel, P. Kollman, Comput. Phys. Commun. 1995, 91, 1.
P. Dauber‐Osguthorpe, V. A. Roberts, D. J. Osguthorpe, J. Wolff, M. Genest, A. T. Hagler, Proteins: Struct., Funct., Bioinf. 1988, 4, 31.
H. Sun, J. Comput. Chem. 1994, 15, 752.
H. Sun, Macromolecules 1995, 28, 701.
H. Sun, J. Phys. Chem. B 1998, 102, 7338.
J. Sarnthein, A. Pasquarello, R. Car, Phys. Rev. B 1995, 52, 12690.
J. Sarnthein, A. Pasquarello, R. Car, Phys. Rev. Lett. 1995, 74, 4682.
D. J. Cole, M. C. Payne, G. Csányi, S. M. Spearing, L. C. Ciacchi, J. Chem. Phys. 2007, 127, 204704.
G. M. Repa, L. A. Fredin, Adv. Theory Simul. 2023, 6, 2300292.
V. L. Deringer, N. Bernstein, A. P. Bartók, M. J. Cliffe, R. N. Kerber, L. E. Marbella, C. P. Grey, S. R. Elliott, G. Csányi, J. Phys. Chem. Lett. 2018, 9, 2879.
S. Tosoni, B. Civalleri, F. Pascale, P. Ugliengo, J. Phys. Conf. Ser. 2008, 117, 012026.
B. Civalleri, S. Casassa, E. Garrone, C. Pisani, P. Ugliengo, J. Phys. Chem. B 1999, 103, 2165.
H. C. Lay, I. Yarovsky, Mol. Simul. 2003, 29, 231.
C. Chen, N. Zhang, W. Li, Y. Song, Environ. Sci. Tech. 2015, 49, 14680.
C. Chen, J. Wan, W. Li, Y. Song, Int. J. Greenhouse Gas Control 2015, 42, 655.
G. Yiapanis, S. Maclaughlin, E. J. Evans, I. Yarovsky, Langmuir 2014, 30, 10617.
H. G. Ozcelik, E. Satiroglu, M. Barisik, Nanoscale 2020, 12, 21376.
H. G. Ozcelik, Y. Sozen, H. Sahin, M. Barisik, Appl. Surf. Sci. 2020, 504, 144359.
C. Bistafa, D. Surblys, H. Kusudo, Y. Yamaguchi, J. Chem. Phys. 2021, 155, 064703.
H. W. Horn, W. C. Swope, J. W. Pitera, J. D. Madura, T. J. Dick, G. L. Hura, T. Head‐Gordon, J. Chem. Phys. 2004, 120, 9665.
A. M. Schrader, J. I. Monroe, R. Sheil, H. A. Dobbs, T. J. Keller, Y. X. Li, S. Jain, M. S. Shell, J. N. Israelachvili, S. G. Han, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2018, 115, 2890.
J. I. Monroe, M. S. Shell, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2018, 115, 8093.
Y. Yu, N. M. A. Krishnan, M. M. Smedskjaer, G. Sant, M. Bauchy, J. Chem. Phys. 2018, 148, 074503.
M. Sulpizi, M. P. Gaigeot, M. Sprik, J. Chem. Theory Comput. 2012, 8, 1037.
P. J. Molino, D. Yang, M. Penna, K. Miyazawa, B. R. Knowles, S. MacLaughlin, T. Fukuma, I. Yarovsky, M. J. Higgins, ACS Nano 2018, 12, 11610.
A. Hubao, Z. Yang, R. Hu, Y.‐F. Chen, Langmuir 2023, 39, 2932.
G. K. Lockwood, S. H. Garofalini, J. Phys. Chem. C 2014, 118, 29750.
J. M. Rimsza, J. Yeon, A. C. T. van Duin, J. C. Du, J. Phys. Chem. C 2016, 120, 24803.
J. M. Rimsza, J. C. Du, J. Am. Ceram. Soc. 2015, 98, 3748.
J. M. Rimsza, R. E. Jones, L. J. Criscenti, Langmuir 2017, 33, 3882.
T. S. Mahadevan, J. C. Du, J. Phys. Chem. C 2018, 122, 9875.
H. R. Larsson, A. C. T. van Duin, B. Hartke, J. Comput. Chem. 2013, 34, 2178.
W. Zhang, A. C. T. van Duin, J. Phys. Chem. B 2017, 121, 6021.
J. Lentz, S. H. Garofalini, Phys. Chem. Chem. Phys. 2019, 21, 12265.
J. Lentz, S. H. Garofalini, Phys. Chem. Chem. Phys. 2020, 22, 22537.
J. Lentz, S. H. Garofalini, Phys. Chem. Chem. Phys. 2018, 20, 16414.
S. H. Garofalini, J. Lentz, M. Homann, J. Am. Ceram. Soc. 2020, 103, 2421.
M. Pfeiffer‐Laplaud, D. Costa, F. Tielens, M. P. Gaigeot, M. Sulpizi, J. Phys. Chem. C 2015, 119, 27354.
H. S. Senanayake, P. N. Wimalasiri, S. M. Godahewa, W. H. Thompson, J. A. Greathouse, J. Phys. Chem. C 2023, 127, 16567.
J. Yeon, A. C. T. van Duin, S. H. Kim, Langmuir 2016, 32, 1018.
Y. Berro, M. Badawi, F. El Haj Hassan, M. Kassir, F. Tielens, J. Mol. Liq. 2020, 320, 114496.
Á. Cimas, F. Tielens, M. Sulpizi, M.‐P. Gaigeot, D. Costa, J. Phys.: Condens. Matter 2014, 26, 244106.
J. D. Cyran, M. A. Donovan, D. Vollmer, F. S. Brigiano, S. Pezzotti, D. R. Galimberti, M.‐P. Gaigeot, M. Bonn, E. H. G. Backus, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2019, 116, 1520.
X. Liu, J. Cheng, X. Lu, R. Wang, Phys. Chem. Chem. Phys. 2014, 16, 26909.
K. Leung, I. M. B. Nielsen, L. J. Criscenti, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 18358.
M. P. Gaigeot, M. Sprik, M. Sulpizi, J. Phys.: Condens. Matter 2012, 24, 124106.
V. Ostroverkhov, G. A. Waychunas, Y. R. Shen, Chem. Phys. Lett. 2004, 386, 144.
M. Gierada, F. De Proft, M. Sulpizi, F. Tielens, J. Phys. Chem. C 2019, 123, 17343.
M. Pfeiffer‐Laplaud, M.‐P. Gaigeot, M. Sulpizi, J. Phys. Chem. Lett. 2016, 7, 3229.
V. Murashov, J. Mol. Struct. 2003, 650, 141.
L. Giordano, P. V. Sushko, G. Pacchioni, A. L. Shluger, Phys. Rev. Lett. 2007, 99, 136801.
D. Z. Gao, A.‐M. El‐Sayed, A. L. Shluger, Nanotechnology 2016, 27, 505207.
K. Patel, J. Cottom, A. Mehonic, W. H. Ng, A. J. Kenyon, M. Bosman, A. L. Shluger, APL Mater. 2021, 9, 121107.
A.‐M. El‐Sayed, M. B. Watkins, A. L. Shluger, V. V. Afanas'ev, Microelectron. Eng. 2013, 109, 68.
A.‐M. El‐Sayed, M. B. Watkins, V. V. Afanas'ev, A. L. Shluger, Phys. Rev. B 2014, 89, 125201.
A. M. El‐Sayed, K. Tanimura, A. L. Shluger, J. Phys.: Condens. Matter 2015, 27, 265501.
K. Yata, H. Kageshima, Jpn. J. Appl. Phys. 2021, 60, 035504.
M. S. Munde, D. Z. Gao, A. L. Shluger, J. Phys.: Condens. Matter 2017, 29, 245701.
D. Z. Gao, J. Strand, M. S. Munde, A. L. Shluger, Front. Phys. 2019, 7, 43.
A. Mehonic, A. L. Shluger, D. Gao, I. Valov, E. Miranda, D. Ielmini, A. Bricalli, E. Ambrosi, C. Li, J. J. Yang, Q. Xia, A. J. Kenyon, Adv. Mater. 2018, 30, 1801187.
J. Cottom, A. Bochkarev, E. Olsson, K. Patel, M. Munde, J. Spitaler, M. N. Popov, M. Bosman, A. L. Shluger, ACS Appl. Mater. Interfaces 2019, 11, 36232.
P. Goyal, H.‐J. Qian, S. Irle, X. Lu, D. Roston, T. Mori, M. Elstner, Q. Cui, J. Phys. Chem. B 2014, 118, 11007.
Q. Cui, M. Elstner, Phys. Chem. Chem. Phys. 2014, 16, 14368.
M. Gaus, Q. Cui, M. Elstner, J. Chem. Theory Comput. 2011, 7, 931.
K. Yuan, N. Rampal, S. Irle, L. J. Criscenti, S. S. Lee, S. Adapa, A. G. Stack, J. Colloid Interface Sci. 2024, 666, 232.
M. Corno, M. D. Piane, S. Monti, M. Moreno‐Couranjou, P. Choquet, P. Ugliengo, Langmuir 2015, 31, 6321.
G. Settanni, J. Zhou, T. Suo, S. Schöttler, K. Landfester, F. Schmid, V. Mailänder, Nanoscale 2017, 9, 2138.
M. Penna, I. Yarovsky, Nanoscale 2020, 12, 7240.
T. C. Le, M. Penna, D. A. Winkler, I. Yarovsky, Sci. Rep. 2019, 9, 265.
L. Chen, M. Liu, Q. Zhou, X. Li, Emerg. Mater. 2020, 3, 381.
S. Jafari, H. Derakhshankhah, L. Alaei, A. Fattahi, B. S. Varnamkhasti, A. A. Saboury, Biomed. Pharmacother. 2019, 109, 1100.
V.‐C. Niculescu, Front. Mater. 2020, 7, 36.
C. Zhang, H. Xie, Z. Zhang, B. Wen, H. Cao, Y. Bai, Q. Che, J. Guo, Z. Su, Front. Pharmacol. 2022, 13, 829796.
H. C. Lay, M. J. S. Spencer, E. J. Evans, I. Yarovsky, J. Phys. Chem. B 2003, 107, 9681.
M. Penna, K. Ley, S. Maclaughlin, I. Yarovsky, Faraday Discuss. 2016, 191, 435.
I. Yarovsky, M.‐I. Aguilar, M. T. W. Hearn, J. Chromatogr. A 1994, 660, 75.
I. Yarovsky, M.‐I. Aguilar, M. T. W. Hearn, Anal. Chem. 1995, 67, 2145.
I. Yarovsky, M. T. W. Hearn, M. I. Aguilar, J. Phys. Chem. B 1997, 101, 10962.
S. Nagai, S. Urata, K. Suga, T. Fukuma, Y. Hayashi, K. Miyazawa, Nanoscale 2023, 15, 13262.
K. J. Ley, L. A. Shaw, G. Yiapanis, S. MacLaughlin, I. Yarovsky, Mol. Simul. 2016, 42, 563.
A. Rimola, M. Sodupe, S. Tosoni, B. Civalleri, P. Ugliengo, Langmuir 2006, 22, 6593.
D. Costa, A. Tougerti, F. Tielens, C. Gervais, L. Stievano, J. F. Lambert, Phys. Chem. Chem. Phys. 2008, 10, 6360.
M. Nonella, S. Seeger, ChemPhysChem 2008, 9, 414.
M. Nonella, S. Seeger, Chem. Phys. 2010, 378, 73.
M. Trachta, O. Bludský, M. Rubeš, Comput. Theor. Chem. 2019, 1148, 38.
A. Abbasi, E. Nadimi, P. Plänitz, C. Radehaus, Surf. Sci. 2009, 603, 2502.
H. Heinz, H. Ramezani‐Dakhel, Chem. Soc. Rev. 2016, 45, 412.
B. J. Williams‐Noonan, A. Kamboukos, N. Todorova, I. Yarovsky, Chem. Phys. Rev. 2023, 4, 021304.
J. A. Snyder, T. Abramyan, J. A. Yancey, A. A. Thyparambil, Y. Wei, S. J. Stuart, R. A. Latour, Biointerphases 2012, 7, 56.
E. E. Oren, R. Notman, I. W. Kim, J. S. Evans, T. R. Walsh, R. Samudrala, C. Tamerler, M. Sarikaya, Langmuir 2010, 26, 11003.
J. Ma, B. Cai, S. Zhang, T. Jian, J. J. De Yoreo, C.‐L. Chen, F. Baneyx, Nano Lett. 2021, 21, 1636.
T. R. Walsh, M. R. Knecht, Chem. Rev. 2017, 117, 12641.
L. B. Wright, T. R. Walsh, Phys. Chem. Chem. Phys. 2013, 15, 4715.
K. P. Fears, D. Y. Petrovykh, S. J. Photiadis, T. D. Clark, Langmuir 2013, 29, 10095.
R. H. Meißner, J. Schneider, P. Schiffels, L. C. Ciacchi, Langmuir 2014, 30, 3487.
R. H. Meißner, G. Wei, L. C. Ciacchi, Soft Matter 2015, 11, 6254.
G. Grasso, S. Mercuri, A. Danani, M. A. Deriu, J. Phys. Chem. B 2019, 123, 10622.
M. Deighan, J. Pfaendtner, Langmuir 2013, 29, 7999.
K. G. Sprenger, A. Prakash, G. Drobny, J. Pfaendtner, Langmuir 2018, 34, 1199.
S. Rauwolf, S. Bag, R. Rouqueiro, S. P. Schwaminger, A. C. Dias‐Cabral, S. Berensmeier, W. Wenzel, J. Phys. Chem. Lett. 2021, 12, 9384.
M. Bonomi, M. Parrinello, Phys. Rev. Lett. 2010, 104, 190601.
C. M. Mao, J. Sampath, K. G. Sprenger, G. Drobny, J. Pfaendtner, Langmuir 2019, 35, 5911.
T. R. Walsh, Acc. Chem. Res. 2017, 50, 1617.
W. Yang, Y. Zhou, B. Jin, X. Qi, B. Cai, Q. Yin, J. Pfaendtner, J. J. De Yoreo, C.‐L. Chen, J. Colloid Interface Sci. 2023, 634, 450.
N. Hildebrand, M. Michaelis, N. Wurzler, Z. Li, J. D. Hirst, A. Micsonai, J. Kardos, A. Gil‐Ley, G. Bussi, S. Koppen, M. D. Piane, L. C. Ciacchi, ACS Biomater. Sci. Eng. 2018, 4, 4036.
A. Alizadeh Sahraei, B. M. Bohorquez, D. Tremblay, S. Moineau, A. Garnier, F. Larachi, P. Lagüe, ACS Appl. Mater. Interfaces 2023, 15, 17922.
F. S. Emami, V. Puddu, R. J. Berry, V. Varshney, S. V. Patwardhan, C. C. Perry, H. Heinz, Chem. Mater. 2014, 26, 5725.
C. C. Dharmawardhana, K. Kanhaiya, T.‐J. Lin, A. Garley, M. R. Knecht, J. Zhou, J. Miao, H. Heinz, Mol. Simul. 2017, 43, 1394.
Y. T. Li, M. R. Liao, J. Zhou, Phys. Chem. Chem. Phys. 2017, 19, 29222.
V. Puddu, C. C. Perry, ACS Nano 2012, 6, 6356.
E. L. Buckle, A. Roehrich, B. Vandermoon, G. P. Drobny, Langmuir 2017, 33, 10517.
H. L. Swanson, C. Guo, M. Cao, J. B. Addison, G. P. Holland, Phys. Chem. Chem. Phys. 2020, 22, 20349.
C. Guo, G. P. Holland, J. Phys. Chem. C 2014, 118, 25792.
Y. Cai, X. Qi, J. Boese, Y. Zhao, B. Hellner, J. Chun, C. J. Mundy, F. Baneyx, Soft Matter 2024, 20, 1935.
M. Ozboyaci, D. B. Kokh, S. Corni, R. C. Wade, Q. Rev. Biophys. 2016, 49, 4.
Y. Marcus, Chem. Rev. 2009, 109, 1346.
R. Hartkamp, A.‐L. Biance, L. Fu, J.‐F. Dufrêche, O. Bonhomme, L. Joly, Curr. Opin. J. Colloid Interface Sci. 2018, 37, 101.
B. M. Lowe, C. K. Skylaris, N. G. Green, Y. Shibuta, T. Sakata, Nanoscale 2018, 10, 8650.
B. M. Lowe, C.‐K. Skylaris, N. G. Green, Y. Shibuta, T. Sakata, Jpn. J. Appl. Phys. 2018, 57, 04FM02.
J. M. Rimsza, R. E. Jones, L. J. Criscenti, J. Colloid Interface Sci. 2018, 516, 128.
H. D. Watts, J. D. Kubicki, N. Kabengi, J. Phys. Chem. A 2022, 126, 4286.
O. Kroutil, Z. Chval, A. A. Skelton, M. Předota, J. Phys. Chem. C 2015, 119, 9274.
N. Sahai, D. A. Sverjensky, Geochim. Cosmochim. Acta 1997, 61, 2801.
G. R. Quezada, R. E. Rozas, P. G. Toledo, J. Phys. Chem. C 2017, 121, 25271.
O. Kroutil, Z. Chval, A. A. Skelton, M. Predota, J. Phys. Chem. C 2015, 119, 9274.
A. Marchioro, M. Bischoff, C. Lütgebaucks, D. Biriukov, M. Předota, S. Roke, J. Phys. Chem. C 2019, 123, 20393.
M. Bouhadja, A. A. Skelton, J. Phys. Chem. C 2018, 122, 1535.
D. Biriukov, P. Fibich, M. Předota, J. Phys. Chem. C 2020, 124, 3159.
M. Bischoff, D. Biriukov, M. Předota, A. Marchioro, J. Phys. Chem. C 2021, 125, 25261.
J. Puibasset, R. J. M. Pellenq, J. Chem. Phys. 2003, 119, 9226.
K. Wang, B. Siboulet, J.‐F. Dufrêche, J. Phys. Chem. C 2023, 127, 22315.
M. J. DelloStritto, J. D. Kubicki, J. O. Sofo, Langmuir 2016, 32, 11353.
Z. Brkljača, D. Namjesnik, J. Lützenkirchen, M. Předota, T. Preočanin, J. Phys. Chem. C 2018, 122, 24025.
M. Pfeiffer‐Laplaud, M. P. Gaigeot, J. Phys. Chem. C 2016, 120, 4866.
A. Tuladhar, S. Dewan, S. Pezzotti, F. S. Brigiano, F. Creazzo, M.‐P. Gaigeot, E. Borguet, J. Am. Chem. Soc. 2020, 142, 6991.
G. R. Quezada, R. E. Rozas, P. G. Toledo, Miner. Eng. 2021, 162, 106741.
A. Alizadeh Sahraei, D. Azizi, A. H. Mokarizadeh, D. C. Boffito, F. Larachi, ACS Eng. Au 2023, 3, 128.
H. Heinz, C. Pramanik, O. Heinz, Y. Ding, R. K. Mishra, D. Marchon, R. J. Flatt, I. Estrela‐Lopis, J. Llop, S. Moya, R. F. Ziolo, Surf. Sci. Rep. 2017, 72, 1.
F. Jimenez‐Angeles, A. Khoshnood, A. Firoozabadi, J. Phys. Chem. C 2017, 121, 25908.
Q. Liu, S. Yuan, H. Yan, X. Zhao, J. Phys. Chem. B 2012, 116, 2867.
K. Silva, L. A. Silva, A. M. Pereira, L. C. Bastos, J. C. G. Correia, A. Piçarra, L. Bicalho, N. Lima, I. V. Filippova, L. O. Filippov, Miner. Eng. 2022, 180, 107470.
S. L. Mayo, B. D. Olafson, W. A. Goddard, J. Phys. Chem. 1990, 94, 8897.
G. R. Quezada, R. I. Jeldres, P. D. Fawell, P. G. Toledo, Miner. Eng. 2018, 129, 102.
S. K. Kumar, N. Jouault, B. Benicewicz, T. Neely, Macromolecules 2013, 46, 3199.
S. Chakraborty, F. C. H. Lim, J. Ye, J. Phys. Chem. C 2019, 123, 23995.
S. K. Kumar, V. Ganesan, R. A. Riggleman, J. Chem. Phys. 2017, 147, 020901.
A. Karatrantos, N. Clarke, M. Kröger, Polym. Rev. 2016, 56, 385.
D. J. Henry, C. A. Lukey, E. Evans, I. Yarovsky, Mol. Simul. 2005, 31, 449.
D. J. Henry, G. Yiapanis, E. Evans, I. Yarovsky, J. Phys. Chem. B 2005, 109, 17224.
G. Yiapanis, D. J. Henry, E. J. Evans, I. Yarovsky, in Nanotechnology in Australia: showcase of early career research, (Eds: D. Kane, A. Micolich, J. Rabeau), Pan Stanford Publishing, Singapore, 2011, p. 81.
H. Wei, J. Xia, W. Zhou, L. Zhou, G. Hussain, Q. Li, K. Ostrikov, Composites, Part B 2020, 193, 108035.
L.‐h. Tam, D. Lau, Polymer 2015, 57, 132.
M. T. Stoffels, M. P. Staiger, C. M. Bishop, Compos. A Eng. 2019, 118, 99.
K. Hagita, T. Miyata, H. Jinnai, Langmuir 2023, 39, 7063.
K. Min, Y. Kim, S. Goyal, S. H. Lee, M. McKenzie, H. Park, E. S. Savoy, A. R. Rammohan, J. C. Mauro, H. Kim, K. Chae, H. S. Lee, J. Shin, E. Cho, Polymer 2016, 98, 1.
S. Goyal, H.‐H. Park, S. H. Lee, E. Savoy, M. E. McKenzie, A. R. Rammohan, J. C. Mauro, H. Kim, K. Min, E. Cho, J. Phys. Chem. C 2016, 120, 23631.
S. Gao, F. Sun, A. Brady, Y. Pan, A. Erwin, D. Yang, V. Tsukruk, A. G. Stack, T. Saito, H. Yang, P.‐F. Cao, Nano Energy 2020, 73, 104804.
P. Khan, R. Kaushik, A. Jayaraj, ACS Omega 2022, 7, 47567.
G. Maurel, F. Goujon, B. Schnell, P. Malfreyt, J. Phys. Chem. C 2015, 119, 4817.
C. C. Walker, J. Genzer, E. E. Santiso, ACS Appl. Mater. Interfaces 2020, 12, 47879.
D. J. Henry, E. Evans, I. Yarovsky, J. Phys. Chem. B 2006, 110, 15963.
G. Yiapanis, D. J. Henry, E. Evans, I. Yarovsky, J. Phys. Chem. C 2007, 111, 3000.
G. Yiapanis, D. J. Henry, E. Evans, I. Yarovsky, J. Phys. Chem. C 2007, 111, 6465.
Z. Wang, C. Yu, J. Zhao, P. Guo, H. Liu, J. Mater. Res. Tech. 2022, 19, 4371.
Y. Yang, A. K. N. Nair, F. A. C. Ruslan, S. Sun, J. Mol. Liq. 2022, 346, 118272.
Y. Yang, A. K. N. Nair, F. A. C. Ruslan, S. Sun, Fuel 2022, 310, 122332.
H. Moon, R. P. Collanton, J. I. Monroe, T. M. Casey, M. S. Shell, S. Han, S. L. Scott, J. Am. Chem. Soc. 2022, 144, 1766.
J. Zhang, J. Tan, R. Pei, S. Ye, Y. Luo, J. Am. Chem. Soc. 2021, 143, 13074.
J. Min, D. W. Kang, W. Lee, J. W. Lee, J. Phys. Chem. C 2020, 124, 4162.
X. Qi, Y. Zhao, K. Lachowski, J. Boese, Y. Cai, O. Dollar, B. Hellner, L. Pozzo, J. Pfaendtner, J. Chun, F. Baneyx, C. J. Mundy, ACS Nano 2022, 16, 1919.
H. Heinz, H. Ramezani‐Dakhel, Chem. Soc. Rev. 2016, 45, 412.
X. Qi, J. Pfaendtner, J. Chem. Theory Comput. 2024, 20, 2959.
J. Behler, M. Parrinello, Phys. Rev. Lett. 2007, 98, 146401.
N. Bernstein, B. Bhattarai, G. Csányi, D. A. Drabold, S. R. Elliott, V. L. Deringer, Angew. Chem., Int. Ed. 2019, 58, 7057.
V. L. Deringer, N. Bernstein, G. Csányi, C. B. Mahmoud, M. Ceriotti, M. Wilson, D. A. Drabold, S. R. Elliott, Nature 2021, 589, 59.
O. T. Unke, S. Chmiela, H. E. Sauceda, M. Gastegger, I. Poltavsky, K. T. Schütt, A. Tkatchenko, K.‐R. Müller, Chem. Rev. 2021, 121, 10142.
D. Hedman, B. McLean, C. Bichara, S. Maruyama, J. A. Larsson, F. Ding, Nat. Commun. 2024, 15, 4076.
F. Noé, G. De Fabritiis, C. Clementi, Curr. Opin. Struct. Biol. 2020, 60, 77.
F. Noé, A. Tkatchenko, K.‐R. Müller, C. Clementi, Annu. Rev. Phys. Chem. 2020, 71, 361.
F. Strieth‐Kalthoff, F. Sandfort, M. H. S. Segler, F. Glorius, Chem. Soc. Rev. 2020, 49, 6154.
A. Bender, N. Schneider, M. Segler, W. P. Walters, O. Engkvist, T. Rodrigues, Nat. Rev. Chem. 2022, 6, 428.
M. Pinheiro, F. Ge, N. Ferré, P. O. Dral, M. Barbatti, Chem. Sci. 2021, 12, 14396.
J. Westermayr, M. Gastegger, K. T. Schütt, R. J. Maurer, J. Chem. Phys. 2021, 154, 230903.
A. Sola‐Rabada, M. Michaelis, D. J. Oliver, M. J. Roe, C. L. Ciacchi, H. Heinz, C. C. Perry, Langmuir 2018, 34, 8255.
V. Puddu, C. C. Perry, Langmuir 2014, 30, 227.