Phase Transitions of Water in Graphite and Mica Pores

云母 石墨 相图 材料科学 氢键 相(物质) 分子 分子动力学 化学物理 化学 复合材料 有机化学 计算化学
作者
Rajat Srivastava,Hugh Docherty,Jayant K. Singh,Peter T. Cummings
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry C [American Chemical Society]
卷期号:115 (25): 12448-12457 被引量:43
标识
DOI:10.1021/jp2003563
摘要

We report all-atom molecular dynamics simulations of water confined in graphite and mica slit pores of variable size ranging from 10 to 60 Å. For each pore size, we demonstrate that the confinement not only reduces the critical temperature of the water but also introduces inhomogeneity in the system that, in turn, results in different vapor–liquid coexistence densities at different layers of the pore. We report, in detail, the contribution of different layers toward the vapor–liquid phase diagram of the confined water in graphite and mica slit pores. We also present the hydrogen bonding (HB) distribution in various layers and the ordering of water molecules near the surface of pore. Bond orientational order calculations of water near the surface of the pores indicate that water molecules tend to order near the mica surface whereas the ordering is absent for the case of graphite pores.
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