石墨烯薄片在水中的固有行为：一项分子动力学研究
材料科学
2020-02-19 v1
摘要
自石墨烯被发现并认识到其非凡性质以来，石墨烯与水的相互作用一直受到审视。已有若干计算与实验报道试图探究其中的相互作用，然而无一完整地解决该问题。我们通过MD模拟测试了小片石墨烯在水滴中的固有疏水行为。分析扩展至水中多个石墨烯薄片及其各自对水滴的尺寸依赖性响应。石墨烯从水滴处退避并从表面将其包裹。该响应高度依赖于石墨烯相对于水含量的尺寸。此外，我们还通过MD模拟报道了水中多层石墨烯的自组装，这一观察可被实验人员用于以经济高效的方式合成此类结构。为充分理解石墨烯在水中的行为，分析了石墨烯在水分子存在下的变形。注意到石墨烯发生皱褶以包裹水分子，并抵抗了在单独石墨烯片中出现的完全破裂。我们的工作不仅将解决石墨烯是疏水还是亲水的问题，还将深入揭示石墨烯表面在暴露于水时的行为及迁移性，这可在众多应用中加以利用。
引用
@article{arxiv.1811.00117,
title = {The Inherent Behavior of Graphene Flakes in Water: A Molecular Dynamics Study},
author = {Priyanka Solanky and Vidushi Sharma and Kamalika Ghatak and Jatin Kashyap and Dibakar Datta},
journal= {arXiv preprint arXiv:1811.00117},
year = {2020}
}