物理化学学报
物理化學學報
물이화학학보
ACTA PHYSICO-CHIMICA SINICA
2013年
8期
1655-1660
,共6页
碳纳米管%径向电场%分子动力学模拟%水分子通量%开关
碳納米管%徑嚮電場%分子動力學模擬%水分子通量%開關
탄납미관%경향전장%분자동역학모의%수분자통량%개관
Carbon nanotube%Orthogonal electric field%Molecular dynamics simulation%Flux of water molecules%Gating
水分子在纳米通道中的运动对于生命活动、纳米器件的设计等都有着重要的意义.现在已经证实,在(6,6)的碳纳米管中,水分子会以单分子水链的形式协同通过碳纳米管.但是如何控制水分子的流量仍然是一个困难的课题.本文研究了在径向电场作用下,碳纳米管中水分子通量的变化趋势和碳纳米管的开关行为.发现在碳纳米管两端存在200 MPa的压力差时,电场强度从1 V· nm-1增加到3V·nm-1,水分子通量线性减小.当径向电场强度增加到3 V· nm-1时,碳纳米管处于关闭状态,水分子无法通过碳纳米管.进一步,我们发现水偶极与碳纳米管管轴夹角的平均值的概率分布和翻转频率都与水分子在纳米管中的个数有很大关系.
水分子在納米通道中的運動對于生命活動、納米器件的設計等都有著重要的意義.現在已經證實,在(6,6)的碳納米管中,水分子會以單分子水鏈的形式協同通過碳納米管.但是如何控製水分子的流量仍然是一箇睏難的課題.本文研究瞭在徑嚮電場作用下,碳納米管中水分子通量的變化趨勢和碳納米管的開關行為.髮現在碳納米管兩耑存在200 MPa的壓力差時,電場彊度從1 V· nm-1增加到3V·nm-1,水分子通量線性減小.噹徑嚮電場彊度增加到3 V· nm-1時,碳納米管處于關閉狀態,水分子無法通過碳納米管.進一步,我們髮現水偶極與碳納米管管軸夾角的平均值的概率分佈和翻轉頻率都與水分子在納米管中的箇數有很大關繫.
수분자재납미통도중적운동대우생명활동、납미기건적설계등도유착중요적의의.현재이경증실,재(6,6)적탄납미관중,수분자회이단분자수련적형식협동통과탄납미관.단시여하공제수분자적류량잉연시일개곤난적과제.본문연구료재경향전장작용하,탄납미관중수분자통량적변화추세화탄납미관적개관행위.발현재탄납미관량단존재200 MPa적압력차시,전장강도종1 V· nm-1증가도3V·nm-1,수분자통량선성감소.당경향전장강도증가도3 V· nm-1시,탄납미관처우관폐상태,수분자무법통과탄납미관.진일보,아문발현수우겁여탄납미관관축협각적평균치적개솔분포화번전빈솔도여수분자재납미관중적개수유흔대관계.
