带电纳米颗粒与水溶液电解质间增强的界面热导
介观与纳米尺度物理
2023-10-09 v2
摘要
金属纳米颗粒与电解质溶液之间的界面传热，在从基于纳米颗粒的癌症治疗到纳米流体和太阳能转换装置等众多应用中具有重要意义。然而，表面电荷与溶解离子对传热的影响迄今鲜有探索。在本研究中，我们利用平衡分子动力学模拟计算了浸没在电解质中的亲水与疏水带电金纳米颗粒的界面热导。与不带电纳米颗粒相比，我们报道了纳米颗粒表面电荷为 +2 e/nm2 时 Kapitza 热导增加三倍。该增强被证明近似独立于表面润湿性、电荷空间分布和盐浓度。这使我们能用一条主曲线以表面电荷密度表达 Kapitza 热导的增强。最后，我们将 Kapitza 热导的增加解释为水密度分布向带电纳米颗粒偏移以及反离子在纳米颗粒表面周围积累从而增强液体与带电纳米颗粒间库仑相互作用的共同结果。
引用
@article{arxiv.2305.15312,
title = {Enhanced Interfacial Thermal Conductance between Charged Nanoparticle and Aqueous Electrolyte},
author = {Reza Rabani and Mohammad Hassan Saidi and Ali Rajabpour and Laurent Joly and Samy Merabia},
journal= {arXiv preprint arXiv:2305.15312},
year = {2023}
}