Surface wettability and capillary flow of water in nanoslits of two-dimensional hexagonal-boron nitride

六方氮化硼 润湿 物理 毛细管作用 六方晶系 流量(数学) 氮化硼 纳米技术 化学物理 机械 化学工程 气象学 结晶学 热力学 材料科学 石墨烯 化学 核物理学 量子力学 工程类
作者
Ya-Wun Lu,Hsin-Yu Chang,Heng‐Kwong Tsao,Yu‐Jane Sheng
出处
期刊:Physics of Fluids [American Institute of Physics]
卷期号:36 (9)
标识
DOI:10.1063/5.0224117
摘要

The wettability and imbibition dynamics of water within 2-dimensional hexagonal boron nitride (h-BN) nanochannels were investigated through nanoscale molecular dynamics simulations. Results from the sessile drop and liquid plug methods indicate that the contact angle on h-BN is notably lower than that on graphene, with single-layer h-BN exhibiting greater hydrophobicity compared to multilayer h-BN. The disjoining pressure in liquid nanoplug was calculated to validate the Young–Laplace equation. During the imbibition process, the penetration length follows l2 = Slt. Simultaneously, the decrease in internal energy (ΔE) follows ΔE = −SEt1/2. While the Lucas–Washburn expression (l2 ∼ wt) can capture such behavior, it does not account for the dependence on channel width (w), where w = Nb, with N denoting the number of h-BN sheets and b the thickness. In wide nanoslits (N > 4), the penetration velocity decreases as the channel width increases. The final ΔE converge to the same value, and SE2/Sl remains constant. In narrow nanoslits (N ≤ 4), the penetration velocity does not decrease consistently with channel width. The final ΔE does not converge to a consistent value for N = 1, 1.5, and 2, and SE exhibits distinct trends with Sl. Comparisons reveal that water in h-BN nanochannels exhibits a notably higher imbibition velocity than in graphene due to differences in the driving force.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

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
1秒前
Rljy发布了新的文献求助10
2秒前
宋相甫完成签到,获得积分10
2秒前
bkagyin应助清欢采纳,获得10
3秒前
今后应助浅香小米采纳,获得10
3秒前
满意的晓啸完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
杨e发布了新的文献求助10
9秒前
MUNSTH应助真实的板凳采纳,获得10
10秒前
重要问旋完成签到,获得积分10
10秒前
留无影完成签到,获得积分10
13秒前
科研通AI6.2应助颜小鱼采纳,获得10
14秒前
14秒前
16秒前
叶青完成签到 ,获得积分10
17秒前
19秒前
叶青关注了科研通微信公众号
22秒前
zjy发布了新的文献求助10
23秒前
华子发布了新的文献求助10
23秒前
Thanatos完成签到,获得积分10
24秒前
哈利发布了新的文献求助10
25秒前
陈漂亮完成签到,获得积分10
25秒前
hky完成签到,获得积分10
25秒前
26秒前
zoe完成签到 ,获得积分10
26秒前
华仔应助1234567890采纳,获得10
27秒前
佩琪完成签到 ,获得积分10
27秒前
27秒前
bkagyin应助yawnzzzz采纳,获得10
29秒前
ccc发布了新的文献求助10
29秒前
35秒前
鲤鱼笑南完成签到,获得积分10
36秒前
奋斗雨灵完成签到,获得积分10
37秒前
Rljy完成签到,获得积分20
37秒前
DH发布了新的文献求助20
39秒前
时生完成签到 ,获得积分10
40秒前
42秒前
美队的Peggy关注了科研通微信公众号
43秒前
46秒前
善学以致用应助ccc采纳,获得10
50秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Various Faces of Animal Metaphor in English and Polish 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
An Introduction to Medicinal Chemistry 第六版习题答案 600
On the Dragon Seas, a sailor's adventures in the far east 500
Yangtze Reminiscences. Some Notes And Recollections Of Service With The China Navigation Company Ltd., 1925-1939 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 6347425
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8162263
关于积分的说明 17169522
捐赠科研通 5403713
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2861511
邀请新用户注册赠送积分活动 1839318
关于科研通互助平台的介绍 1688656