کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
4991476 1457113 2017 7 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Diffusion of gas molecules on multilayer graphene surfaces: Dependence on the number of graphene layers
ترجمه فارسی عنوان
پخش مولکول های گاز بر روی سطوح گرافنی چند لایه: وابستگی به تعداد لایه های گرافن
کلمات کلیدی
حمل و نقل عمومی، انتشار سطح، گرافن چند لایه، دینامیک مولکولی،
ترجمه چکیده
انتشار مولکول های گاز بر روی سطوح گرافنی چند لایه برای طیف گسترده ای از کاربردهای در صنایع مرتبط با گاز اهمیت زیادی دارد. این مطالعه ضرایب انتشار برای انتشار گاز را در سطوح گرافن تک لایه یا چند لایه بر اساس شبیه سازی های پویایی مولکولی با تأکید بر تاثیر تعداد لایه های گرافن محاسبه می کند. نتایج نشان می دهد که انتشار گاز در این سطوح گرافنی عمدتا تحت تاثیر برخورد های مولکولی در لایه جذب قرار می گیرد. زیرا سهم انرژی جذب گاز و انرژی برخورد با گاز همیشه با جذب انرژی گاز با افزایش تعداد لایه های گرافنی قابل مقایسه است. بنابراین، ضریب نفوذ سطح به تدریج با افزایش تعداد لایه گرافن به دلیل تعداد بیشتری مولکول های جذب شده بر روی سطوح گرافنی با لایه های بیشتر کاهش می یابد. نکته قابل توجه این است که ضریب نفوذ به شدت بر تعداد لایه های گرافن بستگی ندارد زیرا تعداد زیادی از لایه های گرافن به دلیل فاصله بین مولکول های گاز و اتم های گرافن وجود دارد. علاوه بر این، تغییرات ضریب نفوذ سطح با تعداد لایه های گرافن و گونه های گاز از توزیع احتمالی طول پرش مولکولی بر روی سطح گرافن در یک دوره زمانی معین تأیید می شود.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی شیمی جریان سیال و فرایندهای انتقال
پیش نمایش مقاله
پخش مولکول های گاز بر روی سطوح گرافنی چند لایه: وابستگی به تعداد لایه های گرافن
چکیده انگلیسی
The diffusion of gas molecules on multilayer graphene surfaces is of great importance for a wide range of applications in gas-related industries. This study calculates diffusion coefficients for gas diffusion on single layer or multilayer graphene surfaces based on molecular dynamics simulations with a major emphasis on the effect of the number of graphene layers. The results show that the gas diffusion on these graphene surfaces is mainly controlled by molecular collisions in the adsorption layer; because the contributions of the gas adsorption energy and the gas collision energy are always comparable with the gas adsorption energy becoming slightly stronger with increasing number of graphene layers. Therefore, the surface diffusion coefficient decreases gradually with increasing number of graphene layers owing to the larger number of adsorbed molecules on graphene surfaces with more layers. Notably, the diffusion coefficients do not depend strongly on the number of graphene layers when there are a large number of graphene layers due to the limited interaction distance between the gas molecules and the graphene atoms. Furthermore, the variations of the surface diffusion coefficient with the number of graphene layers and the gas species are confirmed from the probability distributions of the molecular jump length on the graphene surface in a given time period.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Applied Thermal Engineering - Volume 116, April 2017, Pages 724-730
نویسندگان
, ,