联苯烯碳（石墨烯烯）膜的氢化动力学
介观与纳米尺度物理
2017-01-24 v1
摘要
石墨烯的出现引发了材料科学的革命。因此，人们对其他碳基结构重新产生了兴趣。石墨烯是终极（仅一个原子厚）膜。已有提出石墨烯可作为标准气体（如氩气和氦气）的不渗透膜。具有更大孔隙率和潜在选择性的类石墨烯多孔膜将有许多技术应用。联苯烯碳（BPC），有时称为石墨烯烯（graphenylene），是这些结构之一。BPC 是一种多孔二维（平面）碳同素异形体，其孔隙类似于典型的筛腔和/或某种沸石。在这项工作中，我们研究了不同条件下（氢化等离子体密度、温度等）BPC 膜的氢化动力学。我们利用著名的大规模原子/分子并行模拟器（LAMMPS）代码中实现的反应力场 ReaxFF，通过全原子分子动力学（MD）模拟进行了广泛研究。我们的结果表明，BPC 氢化过程表现出非常复杂的模式，并且在石墨烯氢化情况下观察到的关联畴（氢化岛）的形成在此处也观察到了。MD 结果还表明，在氢化作用下 BPC 结构经历拓扑变化，孔隙发生结构转变，而广泛氢化会产生显著的结构损伤，形成大的缺陷区域和大的结构孔，导致结构坍塌。
引用
@article{arxiv.1701.06337,
title = {Hydrogenation Dynamics of Biphenylene Carbon (Graphenylene) Membranes},
author = {Vinicius Splugues and Pedro Alves da Silva Autreto and Douglas S. Galvao},
journal= {arXiv preprint arXiv:1701.06337},
year = {2017}
}