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石墨烯碳纳米管复合结构渗透特性的分子动力学研究

张忠强1,2,3 李冲1 刘汉伦1 葛道晗1 程广贵1 丁建宁1,2

1.江苏大学微纳米科学技术研究中心;2.常州大学江苏省光伏科学与工程协同创新中心;3.大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室

摘要: 采用经典分子动力学方法研究了压力驱动作用下水在石墨烯碳纳米管复合结构中的渗透特性.研究结果表明,水分子渗透通过石墨烯碳纳米管复合结构的渗透率明显高于石墨烯碳纳米管组合结构.水在石墨烯碳纳米管复合结构中的渗透率随着压强的升高而增大,随着电场强度的增大而减小.考虑了温度和复合结构中双碳管轴心距对水渗透性的影响规律.系统温度越高,水的渗透率越高;随着双碳管轴心距的增加,水的渗透率逐渐降低.通过计算分析水流沿渗透方向的能障分布,解释了各参数变化对水在石墨烯碳管复合结构中渗透特性的影响机理.研究结果将为基于石墨烯碳管复合结构的新型纳米水泵设计提供一定的理论依据.
关键词: 石墨烯碳纳米管复合结构;水;渗透率;分子动力学;
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