石墨烯与氟石墨烯在分子和离子液体中的剥离
介观与纳米尺度物理
2018-02-07 v1 化学物理
摘要
我们使用分子动力学模拟研究石墨烯和氟石墨烯在分子和离子液体中的剥离，通过进行计算机实验，将二维纳米材料的一层从堆叠中剥离，分别在真空和溶剂存在下进行。液体介质和纳米材料由完全柔性的全原子力场表示。从这些模拟中，我们计算剥离材料所需的均力势（或可逆功）。在水和有机液体中的计算表明，小酰胺（NMP、DMF）是剥离的最佳溶剂之一，与实验一致。我们测试了具有不同阳离子和阴离子结构的离子液体，从而使我们了解它们对纳米材料剥离的溶剂品质。首先，阳离子上的长烷基侧链有利于石墨烯和氟石墨烯的剥离。阳离子上芳香基团的存在也有利于石墨烯。在含氟阴离子与氟石墨烯之间未发现有益效应。我们还分析了离子与材料在界面层中的有序性。在石墨烯附近，发现了非极性基团但也存在带电基团，而在氟石墨烯附近几乎只发现非带电基团，离子部分偏析到第二层。因此，正如预期的那样，氟石墨烯表现为更具疏水性的表面。
引用
@article{arxiv.1705.05616,
title = {Exfoliation of Graphene and Fluorographene in Molecular and Ionic Liquids},
author = {Emilie Bordes and Joanna Szala-Bilnik and Agílio A. H. Pádua},
journal= {arXiv preprint arXiv:1705.05616},
year = {2018}
}