单个水分子与碳纳米管的离散-连续混合模型——水分子进入碳纳米管的条件及其相互作用力、速度和能量分布

• 作者: E·卡泽米 R·安萨利 海治
• 来源期刊: 应用数学和力学
• 学科: 物理学
• 关键词: 单壁面碳纳米管(SWCNT) 单个水分子 Lennard-Jones势函数 力 能量和速度分布 吸入半径
• 年，卷（期）: 2012,（10）
• 页码范围: 1199-1210
• 分类号: O357.2
• 语种: 中文
• DOI: 10.3879/j.issn.1000-0887.2012.10.006

摘要

研究水分子进入碳纳米管(CNT)时的物理特性.采用连续模型连同Lennard-Jones势函数,得到单壁面碳纳米管(SWCNT)与单个水分子之间的van der Waals力.水分子选择3种方位进入纳米管,其中水分子质心位于纳米管轴线上.对不同的纳米管半径和水分子进入方位,广泛地研究了相互作用力、能量和速度的分布.用分子动力学(MD)模拟得到的结果,来验证上述得到的相互作用力和能量分布.导出水分子进入纳米管时的可吸入半径,并详细地给出了有利于水分子进入纳米管半径的界限.计算单个水分子进入纳米管的速度,为不同进入方位的水分子,给出最大的入口速度和最大的管内速度.