氧化石墨烯褶皱行为与结构的分子模拟研究

• 作者: 段芳莉 陈超
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 氧化石墨烯 褶皱行为 稳定性 分子动力学模拟
• 年，卷（期）: 2020,（19）
• 所属期刊栏目: 原子和分子物理学
• 页码范围: 141-148
• 页数: 8页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.69.20200651

摘要

应用反应力场分子动力学方法,模拟了单层氧化石墨烯在径向压缩作用下的褶皱过程,研究了含氧基团(羟基、环氧基)对氧化石墨烯褶皱行为以及褶皱球结构稳定性的影响.当石墨烯仅含羟基时,该类氧化石墨烯呈现出"推进式"的褶皱行为,而当石墨烯仅含环氧基时,该类氧化石墨烯则呈现出片层与片层"贴合式"的褶皱行为.褶皱行为的不同决定了氧化石墨烯最终褶皱球结构的差异.通过分析原子级势能增量分布与C—C成、断键位置之间的关系,发现氧化石墨烯上C—C成、断键主要发生在变形较为严重的区域,且相较于羟基,环氧基对与其连接的C—C键具有更强的削弱作用.为了研究氧化石墨烯褶皱球的结构稳定性,模拟了其在无约束条件下的释放过程.发现氧化石墨烯褶皱球的结构稳定性取决于其中C—C成、断键数量,即C—C成、断键的数量越多,结构越稳定,且在同一氧化率下,褶皱球的结构稳定性随环氧基比例的增大而提高.本研究表明,通过改变氧化石墨烯片层上含氧基团的相对比例,可实现对其褶皱球稳定性的控制.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	陈超		22	161	7.0	12.0
2	段芳莉		21	175	7.0	13.0