节点文献

水结构对水在碳纳米管内自扩散行为影响的MD研究

MD study on the effects of water structure on self-diffusion behavior of water inside carbon nanotubes

  • 推荐 CAJ下载
  • PDF下载
  • 不支持迅雷等下载工具,请取消加速工具后下载。

【作者】 赵奎文吴慧英刘振宇

【Author】 Kuiwen Zhao;Huiying Wu;Zhenyu Liu;School of Mechanical Engineering,Shanghai Jiao Tong University;

【机构】 上海交通大学机械与动力工程学院

【摘要】 本文通过分子动力学模拟研究了不同温度下(273.15-373.15 K)水在不同内径(0.548-0.948 nm)碳纳米管内的自扩散行为,确定了水在不同内径碳纳米管内的轴向自扩散系数与温度的关系。研究表明,温度对水在纳米管内的轴向自扩散系数的影响对于不同内径的碳纳米管具有明显差异,这是由碳纳米管内水结构的差异引起的。对于内径为0.681 nm和0.820-0.905 nm的碳纳米管,当温度由373.15K降低到273.15 K时,碳纳米管内的自由液态水分子会自发形成与固体相似的有序结构,这使水在碳纳米管内的轴向自扩散系数降低了3个数量级。

【Abstract】 Self-diffusion behavior of water inside carbon nanotubes with different pore sizes(0.548-0.948 nm) over the temperature range of 273.15-373.15 K are studied by molecular dynamics simulations.The relationship between temperature and self-diffusion coefficients of water in axial direction is determined for carbon nanotubes with different inner diameters.The results demonstrate that the temperature dependence of self-diffusion coefficient of water inside carbon nanotubes is obviously different for different inner diameters,which is attribute to the difference of water structure inside carbon nanotubes.It can be found that for carbon nanotube with inner diameter of 0.681 nm and 0.820-0.905 nm,the self-diffusion coefficient decreases 3 orders of magnitude as the temperature decreases from 373.15 K to 273.15 K,which is due to the spontaneous change in water structure from free liquid state to solid-like ordered structures.

【基金】 国家自然科学基金(Nos.51376130&50925624);国家重点基础研究发展973计划(No.2012CB720404);上海科委基础研究重点项目(No.12JC1405100)
  • 【会议录名称】 高等学校工程热物理第二十届全国学术会议论文集——传热传质学专辑
  • 【会议名称】高等学校工程热物理第二十届全国学术会议
  • 【会议时间】2014-05-02
  • 【会议地点】中国山东青岛
  • 【分类号】TB383.1
  • 【主办单位】中国高等教育学会工程热物理专业委员会
节点文献中: 

本文链接的文献网络图示:

本文的引文网络