Enhanced film-wise water evaporation through graphene nanostructures: A molecular dynamics insight

材料科学 石墨烯 蒸发 表面改性 纳米技术 化学工程 分子动力学 化学 计算化学 热力学 物理 工程类
作者
Tze Cheng Kueh,Yew Mun Hung
出处
期刊:International Journal of Heat and Mass Transfer [Elsevier BV]
卷期号:233: 126010-126010
标识
DOI:10.1016/j.ijheatmasstransfer.2024.126010
摘要

The functionalization of graphene nanoplatelets (GNPs) with hydrophilic hydroxyl groups through thermal curing imparts hydrophilicity and water-permeability to the GNPs, opening doors to promising applications in phase-change cooling and pervaporation water filtration. This investigation employs molecular dynamics simulations to uncover the mechanisms by which the hydroxyl functional groups enhance the film-wise water evaporation on GNPs. The introduction of hydroxyl groups disrupts the hydrogen bond network among water molecules, creating a conducive environment for enhanced evaporation. Hydroxyl-functionalized GNPs act as hub-like platforms at their edges, expediting the transport and evaporation of water. The increased hydrophilicity fosters a more efficient liquid-gas interface for water clusters. Furthermore, the substantial presence of hydroxyl groups reduces the Kapitza resistance between GNPs and water, accelerating water heating. This study also examines the impact of the attachment location of hydroxyl groups, highlighting that edge attachment, as opposed to across the graphene basal plane, offers a more promising approach for augmenting water evaporation efficiency. This study enhances the comprehension of the role of hydroxyl functionalization in promoting water evaporation on GNPs and provides valuable insights for optimizing graphene-based materials in applications requiring efficient water evaporation and transport.

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
刚刚
刚刚
4秒前
yingtiao完成签到 ,获得积分10
6秒前
jared完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
天天快乐应助郝靖儿采纳,获得10
8秒前
ding应助合适孤兰采纳,获得10
10秒前
isedu完成签到,获得积分0
11秒前
科研小菜狗完成签到 ,获得积分10
11秒前
13秒前
15秒前
qiqiqiqiqi完成签到 ,获得积分10
15秒前
16秒前
16秒前
17秒前
21秒前
合适孤兰发布了新的文献求助10
22秒前
wayne完成签到 ,获得积分10
23秒前
zxx完成签到 ,获得积分10
25秒前
czj完成签到 ,获得积分10
25秒前
25秒前
29秒前
33秒前
kevin完成签到 ,获得积分10
34秒前
阳光的Kelly完成签到 ,获得积分10
36秒前
37秒前
fzzf完成签到,获得积分10
37秒前
39秒前
40秒前
44秒前
whitepiece完成签到,获得积分0
46秒前
合适孤兰完成签到,获得积分20
50秒前
52秒前
58秒前
怡心亭完成签到 ,获得积分10
1分钟前
huyuan完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
Robin完成签到 ,获得积分10
1分钟前
归尘应助hahasun采纳,获得30
1分钟前
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
Introduction to Helicopter and Tiltrotor Flight Simulation, Second Edition 2500
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Malcolm Fraser : a biography 700
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 6512352
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8305782
关于积分的说明 17742101
捐赠科研通 5613962
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2923754
邀请新用户注册赠送积分活动 1901023
关于科研通互助平台的介绍 1762720