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Structural prediction of graphitization and porosity in carbide-derived carbons

材料科学 多孔性 分子动力学 纳米 纳米孔 吸附 碳纤维 纳米技术 微观结构 化学工程 碳化物 复合材料 化学物理 复合数 计算化学 化学 物理化学 工程类
作者
Carla de Tomás,Irene Suarez‐Martinez,Fernando Vallejos-Burgos,M. J. López,Katsumi Kaneko,Nigel A. Marks
出处
期刊:Carbon [Elsevier BV]
卷期号:119: 1-9 被引量:81
标识
DOI:10.1016/j.carbon.2017.04.004
摘要

Abstract Carbide-derived carbons (CDCs) are nanoporous carbons with a tunable pore size, making them desirable for their adsorption properties. Despite their applicability, reliable structural models are difficult to construct due to the interplay between strong short-range order and long-range disorder. Here, a mimetic methodology is developed to generate atomistic models of CDCs using Molecular Dynamics and the Environment Dependent Interaction Potential. This approach reproduces the main characteristics of experimentally-prepared CDCs, including microstructure, porosity at the nanometre scale, and graphitization with increasing temperature. An Arrhenius-based approach is used to bridge the timescale gap between Molecular Dynamics and experiment and build a connection between the simulation and synthesis temperatures. The method is robust, easy to implement, and enables a fast exploration of the adsorption properties of CDCs.
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