Thermal transport across TiO2–H2O interface involving water dissociation: Ab initio-assisted deep potential molecular dynamics

离解(化学) 化学物理 分子动力学 热的 从头算 化学 材料科学 热力学 物理化学 计算化学 物理 有机化学
作者
Zhiqiang Li,Jian Wang,Chao Yang,Linhua Liu,Jia‐Yue Yang
出处
期刊:Journal of Chemical Physics [American Institute of Physics]
卷期号:159 (14) 被引量:10
标识
DOI:10.1063/5.0167238
摘要

Water dissociation on TiO2 surfaces has been known for decades and holds great potential in various applications, many of which require a proper understanding of thermal transport across the TiO2–H2O interface. Molecular dynamics (MD) simulations play an important role in characterizing complex systems’ interfacial thermal transport properties. Nevertheless, due to the imprecision of empirical force field potentials, the interfacial thermal transport mechanism involving water dissociation remains to be determined. To cope with this, a deep potential (DP) model is formulated through the utilization of ab initio datasets. This model successfully simulates interfacial thermal transport accompanied by water dissociation on the TiO2 surfaces. The trained DP achieves a total energy accuracy of ∼238.8 meV and a force accuracy of ∼197.05 meV/Å. The DPMD simulations show that water dissociation induces the formation of hydrogen bonding networks and molecular bridges. Structural modifications further affect interfacial thermal transport. The interfacial thermal conductance estimated by DP is ∼8.54 × 109 W/m2 K, smaller than ∼13.17 × 109 W/m2 K by empirical potentials. The vibrational density of states (VDOS) quantifies the differences between the DP model and empirical potentials. Notably, the VDOS disparity between the adsorbed hydrogen atoms and normal hydrogen atoms demonstrates the influence of water dissociation on heat transfer processes. This work aims to understand the effect of water dissociation on thermal transport at the TiO2–H2O interface. The findings will provide valuable guidance for the thermal management of photocatalytic devices.
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
科研通AI6应助cc采纳,获得10
1秒前
科研通AI6应助yixuanshi采纳,获得10
2秒前
今天不下雨完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
Aurora完成签到 ,获得积分10
4秒前
华仔应助zyj采纳,获得10
5秒前
完美世界应助优娜采纳,获得10
5秒前
共享精神应助优娜采纳,获得10
5秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
6秒前
null应助饱满白易采纳,获得10
7秒前
xiaowuen完成签到,获得积分10
7秒前
yl完成签到,获得积分10
7秒前
木土发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
晨雨初听完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
BowieHuang应助欧贤书采纳,获得10
13秒前
14秒前
ALL发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
wzswzs发布了新的文献求助10
16秒前
liyanping完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
甜美元冬发布了新的文献求助10
18秒前
shiqi发布了新的文献求助10
18秒前
19秒前
王慧完成签到,获得积分20
19秒前
范冰冰完成签到,获得积分10
20秒前
大个应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
科研通AI6应助十三月采纳,获得10
20秒前
李健应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
我是老大应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
bkagyin应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
搜集达人应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
深情安青应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
脑洞疼应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
orixero应助科研通管家采纳,获得20
21秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Reproduction Third Edition 3000
Comprehensive Methanol Science Production, Applications, and Emerging Technologies 2000
化妆品原料学 1000
1st Edition Sports Rehabilitation and Training Multidisciplinary Perspectives By Richard Moss, Adam Gledhill 600
小学科学课程与教学 500
Study and Interlaboratory Validation of Simultaneous LC-MS/MS Method for Food Allergens Using Model Processed Foods 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5642882
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4760127
关于积分的说明 15019330
捐赠科研通 4801400
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2566683
邀请新用户注册赠送积分活动 1524598
关于科研通互助平台的介绍 1484211