Crystallization of alkane melts induced by carbon nanotubes and graphenenanosheets: a molecular dynamics simulation study

文献情報

出版日 2011-08-01
DOI 10.1039/C1CP20695H
インパクトファクター 3.676
著者

Jun-Sheng Yang, Chuan-Lu Yang, Mei-Shan Wang, Bao-Dong Chen, Xiao-Guang Ma


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要旨

The crystallization of alkane melts on carbon nanotubes (CNT) and the surface of graphene nanosheets (GNS) is investigated using molecular dynamics (MD) simulations. The crystallization process of the alkane melts is analyzed in terms of the bond-orientational order parameter, atomic radial distribution for the CNT/alkane, atomic longitudinal distribution for the GNS/alkane, and diffusion properties. The dimensional effects of the different carbon-based nanostructures on the crystallization of alkane melts are shown. It is found that one-dimensional CNT has a stronger ability to induce the crystallization of the polymer than that of two-dimensional GNS, which provides a support at molecular level for the experimental observation [Liet al., J. Am. Chem. Soc., 2006, 128, 1692 and Xu et al., Macromolecules, 2010, 43, 5000]. From the MD simulations, we also find that the crystallization of alkane molecules has been completed with the highly cooperative processes of adsorption and orientation.

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掲載誌

Physical Chemistry Chemical Physics

Physical Chemistry Chemical Physics
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Physical Chemistry Chemical Physics (PCCP) is an international journal co-owned by 19 physical chemistry and physics societies from around the world. This journal publishes original, cutting-edge research in physical chemistry, chemical physics and biophysical chemistry. To be suitable for publication in PCCP, articles must include significant innovation and/or insight into physical chemistry; this is the most important criterion that reviewers and Editors will judge against when evaluating submissions. The journal has a broad scope and welcomes contributions spanning experiment, theory, computation and data science. Topical coverage includes spectroscopy, dynamics, kinetics, statistical mechanics, thermodynamics, electrochemistry, catalysis, surface science, quantum mechanics, quantum computing and machine learning. Interdisciplinary research areas such as polymers and soft matter, materials, nanoscience, energy, surfaces/interfaces, and biophysical chemistry are welcomed if they demonstrate significant innovation and/or insight into physical chemistry. Joined experimental/theoretical studies are particularly appreciated when complementary and based on up-to-date approaches.

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