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多层纳米多孔 MoS$_2$ 膜中锚定水的分子动力学模拟:对海水淡化的启示

软凝聚态物质 2021-09-10 v1 材料科学 统计力学

摘要

纳米科学中最具前景的应用之一是设计新材料以提升纳米多孔膜的透水性和选择性。理解这些迷人结构背后的分子结构及其如何影响水流是一项复杂但必要的任务。我们在此研究了具有不同纳米孔尺寸和长度的多层纳米多孔二硫化钼(MLNMoS2_2)膜的水通量。分子动力学模拟表明,渗透性并未随膜厚度的倒数增加而增加,违背了经典流体力学行为。数据还显示,水的动力学慢于在无摩擦碳纳米管和多层石墨烯膜中观察到的结果,我们通过在层间观察到的锚定机制对此进行了解释。我们表明,膜的渗透性关键依赖于纳米孔结构,为新型海水淡化膜的制造带来了重要启示。

关键词

引用

@article{arxiv.2109.04437,
  title  = {Molecular Dynamics Simulations of Water Anchored in Multi-Layered Nanoporous MoS$_2$ Membranes: Implications for Desalination},
  author = {João P. K. Abal and Rodrigo F. Dillenburg and Mateus H. Köhler and Marcia C. Barbosa},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2109.04437},
  year   = {2021}
}