IF 15.8！疏水物在二维材料水界面的滑移不透明度和快速渗透传输

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我们利用广泛的从头算分子动力学模拟研究了水和疏水溶质在范德华双层和由石墨烯、hBN 和 MoS2 堆叠形成的异质结构上的界面传输。我们结合流体动力学和疏水效应理论，计算了界面处水的滑移和疏水颗粒的扩散渗透传输系数。我们发现滑移主要由与水直接接触的层控制，第二层仅对其产生微小改变，从而导致所谓的“滑移不透明度”。横向力的屏蔽（液体感受不到来自第二近层的力）是导致我们系统中“滑移不透明度”的因素之一。小疏水物（半径低于 2.5 Å）的扩散渗透传输也受到滑移不透明度的影响，滑移使这种影响显著增强。此外，扩散渗透流的方向由溶质大小控制，对于较小的疏水物，流动方向与浓度梯度相反，对于较大的疏水物则相反。我们将我们的发现与二维材料的润湿性联系起来，并提出可以分别控制滑移和润湿：滑移主要由靠近水的层决定，而润湿可以通过堆叠不同的二维材料进行微调。我们的研究推进了二维材料和范德华异质结构的计算设计，从而能够精确控制涂料和水净化膜中的润湿性和滑移性。

Slip Opacity and Fast Osmotic Transport of Hydrophobes at Aqueous Interfaces with Two-Dimensional Materials

ACS Nano (IF 15.8)

Pub Date  : 2024-08-22

DOI : 10.1021/acsnano.4c05118

Maria Bilichenko 1 , Marcella Iannuzzi 1 , Gabriele Tocci 1

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