石墨烯的润湿透明性：宏观窗口却是纳米镜面
化学物理
2025-11-11 v2
摘要
支撑在CaF基底上并接触水的石墨烯构成了各种过程和技术的基础，但其润湿性仍存在争议。理解基底电荷和石墨烯性质如何影响水的组织对于把握石墨烯的润湿行为至关重要。本文结合异构检测求和频率生成(HD-SFG)光谱学与分子动力学模拟，研究了CaF支撑石墨烯界面接触水的情况。我们发现，界面水的取向主要受CaF基底pH依赖的局部电化学势的支配，这确认了石墨烯的宏观润湿透明性。然而，在纳米尺度上，石墨烯的极化性会导致水分子取向在基底电荷上方发生局部反转，揭示了被空间平均测量掩盖的细微结构有序性。这些见解阐明了石墨烯润湿行为的分子起源，并为开发石墨烯基纳米流体、传感和能源应用中的界面现象提供了新途径。
引用
@article{arxiv.2511.04930,
title = {Wetting Transparency of Graphene: A macroscopic Window but Nanoscopic Mirror},
author = {Yongkang Wang and Yair Litman and Minhaeng Cho and Stephen Cox and Mischa Bonn},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.04930},
year = {2025}
}