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 工程类 物理 热力学
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
qiqi0426发布了新的文献求助10
1秒前
亮晶晶完成签到,获得积分10
1秒前
bkagyin的应助被964230130采纳,获得10
1秒前
Crr发布了新的文献求助10
1秒前
我是老大的应助被肉松沙琪玛采纳,获得10
2秒前
幼儿园霸主完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
高山的应助被小巧皮卡丘采纳,获得20
2秒前
黄小二发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
大模型的应助被猫小猪采纳,获得10
3秒前
3秒前
ZZZZZZZZ发布了新的文献求助10
4秒前
虚晃发布了新的文献求助10
4秒前
犹豫寄柔完成签到 ,获得积分10
4秒前
ChencanFang完成签到,获得积分10
4秒前
得闲完成签到,获得积分10
4秒前
Ratel完成签到,获得积分10
4秒前
hhhhhuo完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
宋章发布了新的文献求助10
4秒前
小二郎的应助被头不大采纳,获得10
4秒前
4秒前
5秒前
5秒前
牛太虚完成签到,获得积分10
5秒前
赤兔的应助被xx采纳,获得10
6秒前
7秒前
zdh完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
赵正洁发布了新的文献求助10
7秒前
科研通AI6.4的应助被吃了就睡采纳,获得10
8秒前
ch发布了新的文献求助10
8秒前
大模型的应助被是寻常采纳,获得10
8秒前
8秒前
9秒前
xiix完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
9秒前
9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
Les Mantodea De Guyane 2000
Guidelines for fracture-safe and fatigue-reliable design of steel structures 600
Problems and Solutions for Integer and Combinatorial Optimization: Building Skills in Discrete Optimization 600
Organizational Behavior 510
Atelier, 2nd edition 500
Study of structural arctic steel in a friction pair with ice 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 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7997383
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9451301
关于积分的说明 21134052
捐赠科研通 7570331
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3380130
关于科研通互助平台的介绍 2513405
邀请新用户注册赠送积分活动 2414086