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理化所發表納米通道浸潤性與應用綜述文章

發布時間:2018-10-25來源:理化技術研究所點擊量:6937
納米通道浸潤性研究對于解決界面化學和流體力學中遺留的眾多挑戰性問題至關重要,并廣泛應用于物質傳輸、納米限域催化、限域化學反應、納米材料制備、能量儲存和轉化、液體分離等領域。納米通道的尺寸是影響液體浸潤性的關鍵因素,當通道直徑小于10納米時,通道內液體由于限域效應出現非連續流體行為;當通道直徑大于10 納米時,通道為液體提供更大的受限空間,適用于液體傳輸和納米材料制備。經過二十多年的發展,納米通道浸潤性研究仍面臨許多挑戰,其中最大的挑戰是探索納米通道中非連續流體的物理來源。隨著納米材料表征技術的進步,將為理解納米限域流體浸潤性的機理提供有力的實驗證據。同時,分子動力學等理論模擬也將從理論上對實驗結果提供支持。

  近日,中國科學院院士、中國科學院理化技術研究所研究員江雷(通訊作者)、理化所副研究員張錫奇(第一作者)在《先進材料》(Advanced Materials)上,發表了題為Wettability and Applications of Nanochannels 的綜述(Adv. Mater. 2018, 1804508)。文章首先介紹了江雷提出的“量子限域超流體”概念,并用于解釋納米通道中超快物質傳輸和非連續流體行為。隨后,文章分別在理論和實驗上總結了一維、二維和三維納米通道浸潤性,從分子模擬、液體浸潤性、外部刺激(溫度和電壓)調控浸潤性、熔體和液體浸潤限域策略、液體傳輸和限域納米材料制備等方面對納米通道浸潤性與應用進行論述。最后,文章在展望中指出,“量子限域超流體”概念將為理解納米通道中非連續流體行為提供新思路,并將引發一場量子限域化學的革命。

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  納米通道浸潤性與應用

  相關工作得到國家重點研發計劃、國家自然科學基金委和高等學校學科創新引智計劃的大力支持。

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