بررسی پوشش سطح آبدوست ( ۰۰۱)کوارتز توسط نانوذرات آبران گرافن و تاثیر آن در تغییرات آبگریزی سطح با استفاده از از شبیهسازی دینامیک مولکولی

این تحقیق، به بررسی پوشش سطح کانی آبدوست کوارتز توسط نانوشیت های آبران گرافن و اثر آن بر خواص ترشوندگیسطح این کانی میپردازد. روش مورد استفاده در انجام این تحقیق، روش شبیه سازی دینامیک مولکولی بود. بستر آبدوستبرای انجام شبیه سازیها، سطح (۰۰۱ ) کوارتز در نظر گرفته شد. نانوشیت های گرافن بصورت یک، دو، چهار و شش لایهایجاد و بر روی سطح کوارتز جذب شدند. اندرکنش های درون مولکولی و بین مولکولی مابین نانوشیت های مختلف گرافن،سطح کوارتز به عنوان فوق بستر آبدوست و مولکولهای آب بعنوان شاخص ترشوندگی، توسط نرم افزار لمپس شبیه سازی ومورد بررسی قرار گرفت. تاثیر تعداد لایه های گرافن مورد استفاده در پوشش سطح بر روی زاویه تماس نانوقطره تشکیل یافتهآب و همچنین تاثیر آن بر روی آرایش مولکولهای آب در داخل این نانوقطرات تشکیل یافته در لایه تماس، به صورتتحلیلی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج شبیه سازی های دینامیک مولکولی نشان داد؛ سطح آزاد کانی کوارتز، یک توزیعنامتقارن و شدید از بار الکتریکی را تحمل میکند که این تمرکز بار سبب ایجاد یک تنش سطحی شدید و آبدوستی بر رویسطح کانی کوارتز میگردد. با پوشش سطح کوارتز توسط گرافن، از شدت این تنش سطحی کاسته میشود، بطوریکه ایجادیک پوشش ۴لایه بر روی سطح توسط گرافن، این تنش سطحی به طرز محسوسی کاهش داده و رفتار سطحی کوارتز را ازحالت آبدوستی شدید به حالت آبران کامل تغییر میدهد.

کلیدواژه ها:

گرافن ، کوارتز ، پوشش سطحی ، ترشوندگی ، شبیه سازی دینامیک مولکولی