径向电场对纳米管中水分子通量的影响

摘要：

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.

关键词：碳纳米管、径向电场、分子动力学模拟、水分子通量、开关

所属期刊栏目：29

分类号：O643;O642(物理化学（理论化学）、化学物理学)

资助基金：The project was supported by the National Natural Science Foundation of China21274164,21144001;National Key Basic Research Program of China 9732012CB934001;国家自然科学基金21274164,21144001;国家重点基础研究发展规划项目9732012CB934001

在线出版日期：2013-11-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：1655-1660