石墨烯表面的特征水分子排布及其湿润 透明特性的分子动力学模拟

• 作者: 史超 朱军 林晨森 陈硕
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 石墨烯 浸润性 水 分子动力学模拟
• 年，卷（期）: 2019,（8）
• 所属期刊栏目: 凝聚物质:结构、力学和热学性质
• 页码范围: 175-188
• 页数: 14页
• 字数: 8445字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.68.20182307

摘要

石墨烯因其独特的分子构型、卓越的物理化学性能而受到广泛关注.本文首先利用分子动力学模拟比较了单层石墨烯、铜、二氧化硅三者表面的浸润性,除了接触角的比较,还分析了基底表面的水分子排布,得到石墨烯表面的特征水分子排布为:表面有两层密集的水分子层,其中靠近基底的密集水分子层中O-H键与垂直基底方向夹角集中在90°附近,并且基底表面的氢键几乎都垂直于基底.另一方面,本文研究了石墨烯浸润透明特性,发现在铜和二氧化硅上添加一层石墨烯,对铜的浸润性影响较小,对二氧化硅的浸润性影响很大,不仅使其上接触角显著增大,还使得基底表面的水分子排布呈现出类似单层石墨烯上的规律.本文使用分子动力学模拟方法从微观尺度验证了文献的实验结果,从基底表面水分子排布角度分析了石墨烯独特的浸润透明特性,为进一步开发石墨烯在微结构设计上的应用提供了理论指导.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	陈硕	同济大学航空航天与力学学院	24	84	5.0	8.0
2	史超	同济大学航空航天与力学学院	1	0	0.0	0.0
3	林晨森	同济大学航空航天与力学学院	3	2	1.0	1.0
4	朱军		14	7	1.0	1.0