碳纳米材料的热力学鉴别器

研究了碳纳米材料与胶束基底之间的相互作用。一个值得注意的观察结果是纳米表面拓扑结构对碳纳米材料（例如单壁碳纳米管（SWNT）、多壁碳纳米管（MWNT）和石墨烯）热力学特征的影响。在石墨烯存在下，胶束转化为单体时自组装过程的破坏具有独特的特征。无论形成胶束的单体是阴离子型（十二烷基硫酸钠）还是阳离子型（十六烷基三甲基溴化铵），这种独特行为都会出现。温度（T）的直接测量也表明，在石墨烯存在下形成胶束时，T单调下降，这在所有其他情况（SWNT和MWNT）中是不同的。光子相关研究表明，与石墨烯接触时形成了更小且分布均匀的胶束，而SWNT和MWNT的情况并非如此。重要的是，与胶束形成对应的自由能变化具有相同的数量级（-26至-25 KJ/Mole），焓显示出纳米表面特异的值，根据纳米材料和自组装胶束单体的性质，该值在-9至+7 KJ/mole之间变化。自由能的恒定性和焓的表面依赖性变化意味着熵-焓补偿（自由能是两者的线性组合）在自组装过程中是不可避免的。石墨烯诱导的胶束冷却进一步暗示了纳米嵌入自组装在能量收集和生物能量操控等领域可能具有的潜力。