Reversible Transition of Graphene from Hydrophobic to Hydrophilic in the Presence of an Electric Field

石墨烯 电场 解吸 材料科学 吸附 化学物理 纳米技术 化学 有机化学 物理 量子力学
作者
Qi–Chuan Jiang,Zhimin Ao,Dewei Chu,Qing Jiang
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry C [American Chemical Society]
卷期号:116 (36): 19321-19326 被引量:53
标识
DOI:10.1021/jp3050466
摘要

The catalytic effect of a perpendicular electric field on the reversible transition of graphene with water from hydrophobic to hydrophilic has been investigated by using first principles calculations. It is found that a negative electric field F can reduce the energy barrier for H2O dissociative adsorption on graphene, while a positive electric field has an opposite effect. Under F = −0.39 V/Å, the energy barrier becomes negative and the dissociative adsorption occurs smoothly without any potential barrier, which results in hydrophilic graphene. For the desorption of H and OH from graphene after the dissociative adsorption of the H2O molecule, the positive electric field of F = 0.36 V/Å leads to a negative desorption energy barrier and the desorption progress is present automatically, making the graphene hydrophobic again. Therefore, the electric field can act as a switch to reversibly change the graphene from hydrophobic to hydrophilic in the presence of water vapor.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
CJX完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
小乌龟完成签到,获得积分10
1秒前
沉静的时光完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
2秒前
在水一方应助霜颸采纳,获得10
2秒前
2秒前
Ye666发布了新的文献求助10
2秒前
完美世界应助伤脑筋采纳,获得10
3秒前
聪慧不评发布了新的文献求助10
3秒前
王鑫发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
渔夫完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
大胆傲芙发布了新的文献求助10
4秒前
cn发布了新的文献求助10
4秒前
木子发布了新的文献求助10
5秒前
YYR完成签到,获得积分10
5秒前
阳光完成签到,获得积分10
5秒前
丘比特应助激动的千秋采纳,获得15
6秒前
你们完成签到,获得积分10
6秒前
俭朴的芝麻完成签到,获得积分10
6秒前
彭于晏应助graper2010采纳,获得10
6秒前
Tang125完成签到,获得积分10
6秒前
qilinghe发布了新的文献求助10
6秒前
bkagyin应助陈洋采纳,获得10
6秒前
7秒前
7秒前
blue发布了新的文献求助20
7秒前
7秒前
7秒前
kun关闭了kun文献求助
7秒前
zss发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
Tang125发布了新的文献求助10
9秒前
酷波er应助陌回采纳,获得10
9秒前
10秒前
牧羊人完成签到,获得积分20
10秒前
10秒前
高分求助中
The Wiley Blackwell Companion to Diachronic and Historical Linguistics 3000
Standards for Molecular Testing for Red Cell, Platelet, and Neutrophil Antigens, 7th edition 1000
HANDBOOK OF CHEMISTRY AND PHYSICS 106th edition 1000
ASPEN Adult Nutrition Support Core Curriculum, Fourth Edition 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
脑电大模型与情感脑机接口研究--郑伟龙 500
GMP in Practice: Regulatory Expectations for the Pharmaceutical Industry 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6295858
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8113373
关于积分的说明 16981351
捐赠科研通 5358058
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2846666
邀请新用户注册赠送积分活动 1823886
关于科研通互助平台的介绍 1678994