基于石墨烯纳米棘轮的超快蒸汽生成
介观与纳米尺度物理
2017-10-31 v2
摘要
蒸汽生成对于广泛的应用至关重要：家庭水加热、海水淡化和废水处理等。然而，缓慢且低效的蒸发限制了它们的发展。在本文中，我们提出了一种纳米棘轮，即具有锥形纳米孔的多层石墨烯（MGCN），以加速蒸汽生成。通过分子动力学模拟，我们发现空气分子自发地穿过 MGCN，并在 MGCN 两侧形成显著的 21kPa 压力差。此外，我们详细研究了压力差对环境温度和 MGCN 几何形状的依赖关系。通过对扩散传输的进一步分析，我们确定压力差与棘轮传输和 Knudsen 扩散之间的竞争有关。这种显著的压差可导致蒸汽生成率至少提高 15 倍，展示了这种纳米棘轮的广泛应用前景。
关键词
引用
@article{arxiv.1703.05473,
title = {Ultra-fast Vapor Generation by a Graphene Nano-ratchet},
author = {Hongru Ding and Guilong Peng and Dengke Ma and S. W. Sharshir and Nuo Yang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1703.05473},
year = {2017}
}