清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Computational Study of the Effect of Functional Groups on Water Adsorption in Mesoporous Carbons: Implications for Gas Adsorption

吸附 介孔材料 成核 化学物理 分子 功能群 星团(航天器) 扩散 氢键 密度泛函理论 分子动力学 计算化学 化学 材料科学 热力学 物理化学 有机化学 物理 聚合物 催化作用 程序设计语言 计算机科学
作者
Xuan Peng,José Manuel Vicent‐Luna,Surendra Jain,Qibing Jin,Jayant K. Singh
出处
期刊:ACS applied nano materials [American Chemical Society]
卷期号:2 (11): 7103-7113 被引量:27
标识
DOI:10.1021/acsanm.9b01633
摘要

The adsorption and diffusion of water in realistic CMK-1, CMK-3, and CMK-5 carbon models at 300 K has been studied via grand canonical Monte Carlo and molecular dynamics simulations. The presence of −COOH and −OH functional groups has been found to be crucial to describe the adsorption process, while the models without functional groups are unable to capture the host–guest interactions. Functional groups were attached in cylindrical shells on the outer walls of CMK models in 2 and 4 cylindrical shells to study the effect of their concentration and location on water adsorption. The adsorption isotherm starts at a lower chemical potential, with water adsorbed near functional groups forming small clusters. On increasing chemical potential the water cluster grows and merges to form bigger clusters and completely fills the pores. We also analyzed the isosteric heat, radial distribution functions, hydrogen bond, and cluster size of water molecules. It indicates that the adsorption occurs due to the formation and growth of water clusters. For CMK-1, CMK-3, and CMK-5 models with functional groups, the pore filling happens at lower chemical potential, when compared to the models without functional groups, owing to the presence of active sites which favors the nucleation of water molecules. The effect of functional groups is also remarkable in the diffusion of water inside the pores of CMK-1, CMK-3, and CMK-5 models, lowering the mobility of the adsorbed molecules. The agreement between the results of the models with functional groups and the experimental observations makes the presence of these groups necessary to study the adsorption and diffusion of water in CMK-1, CMK-3, and CMK-5 carbon models.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
zhanglh发布了新的文献求助10
4秒前
cgs完成签到 ,获得积分10
9秒前
14秒前
害羞的雁易完成签到 ,获得积分10
16秒前
辛勤三问发布了新的文献求助10
19秒前
我很好完成签到 ,获得积分10
30秒前
菜菜发布了新的文献求助30
36秒前
freebird完成签到,获得积分10
42秒前
Lillianzhu1完成签到,获得积分10
48秒前
elsa622完成签到 ,获得积分10
51秒前
李海艳完成签到 ,获得积分10
1分钟前
艳艳宝完成签到 ,获得积分10
1分钟前
会飞的柯基完成签到 ,获得积分10
1分钟前
like完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
seasideyu发布了新的文献求助10
1分钟前
lixiang完成签到 ,获得积分10
2分钟前
彩色的芷容完成签到 ,获得积分10
2分钟前
xingqing完成签到 ,获得积分10
2分钟前
wanghao完成签到 ,获得积分10
3分钟前
研友_Zeq7gZ完成签到,获得积分10
3分钟前
su完成签到,获得积分10
3分钟前
丘比特应助辛勤三问采纳,获得10
3分钟前
SJD完成签到,获得积分0
3分钟前
JiaxinChen完成签到 ,获得积分10
3分钟前
不安的如天完成签到,获得积分10
3分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
Copyright应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
不秃燃的小老弟完成签到 ,获得积分10
3分钟前
wayne完成签到 ,获得积分10
3分钟前
buqi完成签到,获得积分10
3分钟前
fabius0351完成签到,获得积分10
4分钟前
Jamal完成签到,获得积分10
5分钟前
巨型肥猫完成签到 ,获得积分10
5分钟前
时尚的访琴完成签到 ,获得积分10
5分钟前
5分钟前
Axel完成签到,获得积分10
5分钟前
heekkll发布了新的文献求助10
5分钟前
冷静的尔竹完成签到,获得积分10
5分钟前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
Prescott's Microbiology: 2026 Release ISE 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
Cronologia da história de Macau 5000
Merrill's Atlas of Radiographic Positioning and Procedures - 3-Volume Set, 16th Edition 2000
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 1000
Erwählung und Berufung bei Paulus: Bedeutung, Entwicklung und Funktion einer Vorstellung in ihrem frühjüdischen und griechisch-römischen Kontext 850
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7144926
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8792105
关于积分的说明 18580998
捐赠科研通 6737795
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3157359
关于科研通互助平台的介绍 2287216
邀请新用户注册赠送积分活动 2131740