小分子对冰重结晶抑制的集体作用机制

《Chemical Communications》：Collective mechanism of ice recrystallization inhibition by small molecules

冰在溶液中形成时液体空隙中的化学剂过饱和，溶质分子自组装成纳米晶体并与冰晶结合，抑制再结晶。理论模型揭示溶解度和纳米颗粒-冰结合能是抑制效率的关键参数，建立了通用模型解释广泛实验数据。

　　

当冰在水溶液中形成时，冰晶之间的液态区域会变得过饱和，含有化学物质。这些区域中的溶质分子可以自组装成纳米晶体，并可能与冰颗粒结合。我们提出了一个理论模型，该模型揭示了这一机制与小分子抑制冰重结晶现象之间的潜在联系。分析表明，溶解度以及纳米粒子与冰之间的结合能是决定抑制效率的关键参数。我们开发了一个通用模型，用于描述小分子对冰重结晶的抑制作用，该模型能够解释大量实验数据中观察到的趋势。