水在自然界中的意義是不言而喻的,幾乎所有的生物都離不開它。水是結(jié)構(gòu)相對簡單的一種化合物,但是經(jīng)過這么多年人類對其的探索與研究仍然無法徹底的了解和掌握水的性質(zhì)。尤其是水在納米尺度的受限環(huán)境下,如單壁碳納米管、雙層固體板之間、生物蛋白通道等。水分子在這些通道中,與宏觀水的體相相比,表現(xiàn)出更加復(fù)雜的狀態(tài),運(yùn)動(dòng)情況也表現(xiàn)出新的行為等等,這些微觀的運(yùn)動(dòng)行為及潛在的機(jī)理引起了人們廣泛的興趣。研究碳納米管和其他形式的納米孔通道結(jié)構(gòu)對流體的高通量輸送、選擇性通過具有重要的實(shí)際意義和指導(dǎo)作用。這不僅對氣體儲存、離子篩分、水凈化,藥物載送等領(lǐng)域的孔通道開發(fā)設(shè)計(jì)有著不可估量的作用,而且對生物細(xì)胞膜的跨膜蛋白輸送及機(jī)理有著重要的研究價(jià)值。但是由于碳納米管的疏水性以及水分子中強(qiáng)烈的氫鍵網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)使得水進(jìn)入到管內(nèi)十分困難,在管口處往往存在一個(gè)能壘即所謂的端口效應(yīng)。此外水在受限的空間下,往往表現(xiàn)出異于體相的結(jié)構(gòu)和性質(zhì),因此了解水在這些環(huán)境中的機(jī)制,對發(fā)展納米流體等具有重要的指導(dǎo)意義。本文正是利用分子動(dòng)力學(xué)模擬方法,從分子尺度上研究了水分子在納米受限尺度下的狀態(tài)及流動(dòng)行為,進(jìn)一步探究其存在的微觀機(jī)理。具體的研究成果包括... 

【文章來源】：北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：152 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－２石墨烯片卷曲成碳納米管示意圖⑴??Ｆｉｇ．?１－２?Ｔｈｅ?ｇｒａｐｈｅｎｅ?ｓｈｅｅｔ?ｉｓ?ｃｕｒｌｅｄ?ｉｎｔｏ?ａ?ｃａｒｂｏｎ?ｎａｎｏｔｕｂｅ?ｄｉａｇｒａｍ［１］??１??

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【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]化學(xué)氣相沉積技術(shù)與材料制備[J]. 郭展郡.  低碳世界. 2017(27)
[2]擴(kuò)散系數(shù)的分子動(dòng)力學(xué)模擬[J]. 劉娟芳,曾丹苓,蔡智勇,高虹.  工程熱物理學(xué)報(bào). 2006(03)

博士論文
[1]水分子在碳納米管中的分子動(dòng)力學(xué)模擬[D]. 王禹.復(fù)旦大學(xué) 2012

碩士論文
[1]雙壁碳納米管通水阻鹽性能的分子動(dòng)力學(xué)模擬[D]. 諶莊琳.大連理工大學(xué) 2015
[2]氫化和氟化石墨烯材料的第一性原理研究[D]. 張琪瑛.煙臺大學(xué) 2012



本文編號：3565214