外壁荷電性質(zhì)對雙壁碳納米管中水分子運動行為的影響

編號：NMJS04268

篇名：外壁荷電性質(zhì)對雙壁碳納米管中水分子運動行為的影響

作者：陳其樂； 孔憲； 盧滇楠； 劉錚；

關鍵詞：碳納米管； 分子模擬； 納米材料； 流動； 傳遞；

機構： 清華大學化學工程系；

摘要： 本文采用分子動力學模擬方法考察了雙壁碳納米管外壁荷電性質(zhì)對孔道內(nèi)水分子運動行為的影響。模擬結果顯示:外壁荷電的雙壁碳納米管中水分子鏈呈現(xiàn)"雙偶極"分布,由此將水分子的偶極翻轉(zhuǎn)限制在碳納米管的中部,避免了整條水分子鏈的偶極翻轉(zhuǎn),加速了水分子運動。外壁負載電荷也增強了水分子與碳納米管之間相互作用,降低了水分子進入碳納米管的能量壁壘,增強了碳納米管內(nèi)水分子內(nèi)的氫鍵穩(wěn)定性,這些均有利于水分子加速進入碳納米管并在其中連續(xù)運動。上述結果從分子水平上揭示了碳管中水分子流動機理,為設計新型水純化膜材料提供了有益的啟示。