通过纳米多孔石墨烯膜进行氦同位素分离：一项环聚合物分子动力学研究
介观与纳米尺度物理
2021-09-15 v1
摘要
由于这类二维（2D）膜在各种技术工艺中的潜在应用，从微观层面理解二维膜的分离机制是一个活跃的研究领域。由于氦（He）产量不足，从自然资源中纯化氦尤其受到关注。在这项工作中，我们应用环聚合物分子动力学（RPMD）方法，对具有可变孔径的石墨二炔（Gr2）和石墨三炔（Gr3）二维膜进行氦同位素分离。我们发现通过Gr3的透过速率比Gr2高出多个数量级。He和He的零点能效应与隧穿效应之间的微妙平衡导致了低温下对任一同位素的选择性。RPMD提供了一种研究氦同位素分离的有效方法，它考虑了低温下轻核运动的量子效应，而经典方法无法捕捉这些效应。
引用
@article{arxiv.2101.09133,
title = {Isotopic Separation of Helium through Nanoporous Graphene Membranes: A Ring Polymer Molecular Dynamics Study},
author = {Somnath Bhowmick and Marta I. Hernández and José Campos-Martínez and Yury V. Suleimanov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2101.09133},
year = {2021}
}