石墨烯纳米毛细管中的方冰
介观与纳米尺度物理
2015-03-26 v1 材料科学
摘要
吸附水层普遍存在于表面并填充微观孔隙，在材料科学、地质学、生物学、摩擦学和纳米技术等诸多领域现象中发挥着核心作用。尽管其重要性如此，纳米受限水的晶体结构仍然 largely unknown。在此，我们报告了对限制在两片石墨烯片之间的单层和少层水的高分辨率电子显微镜观测，这是疏水受限的原型示例。研究发现，受限水在室温下形成方冰——一种氢键几何构型与传统四面体几何构型主要不同的相。该方冰具有高堆积密度，晶格常数为 2.83 埃，并在透射电子显微镜（TEM）观测期间组装成 exhibiting AA 堆垛的双层和三层微晶。我们的发现对于理解界面现象至关重要，特别是阐明了水通过疏水纳米毛细管的超快输运机制。我们的分子动力学（MD）模拟表明，方冰很可能普遍存在于疏水纳米通道内部，与其确切的原子组成无关。
引用
@article{arxiv.1412.7498,
title = {Square ice in graphene nanocapillaries},
author = {G. Algara-Siller and O. Lehtinen and F. C. Wang and R. R. Nair and U. Kaiser and H. A. Wu and I. V. Grigorieva and A. K. Geim},
journal= {arXiv preprint arXiv:1412.7498},
year = {2015}
}