Подробное описание документа

   Квантово-химические расчеты сорбции и транспорта молекул воды в мембранах на основе оксида графена / Лесных А. А., Гурьянов К. Е., Елисеев А. А., Елисеев А. А. // Цифровое материаловедение : сборник статей 2-ой Всероссийской научно-практической конференции (Москва, 24 - 25 ноября 2025 года) / МГТУ им. Н. Э. Баумана. - М., 2025. - С. 64-67.

Просмотреть документ Скачать файл

Полнотекстовый документ

Исследованы сорбционная емкость и проницаемость мембран на основе оксида графена для молекул воды при различных парциальных давлениях водяного пара. Показано значительное изменение проницаемости оксида графена по воде от ~1,8·10–8 до ~3,1·10–5 моль·м–2·Па–1·с–1 при увеличении межслоевого расстояния от ~0,72 до ~1,22 нм. Это объясняется увеличением количества подвижных частиц от 0,28 до 1,24 молекул воды на атом углерода и возрастанием коэффициента диффузии от ~4,6·10–13 до ~2,0·10–9 м2·с–1, что сопоставимо с самодиффузией воды. Экспериментальные данные подтверждаются полуэмпирическим моделированием движения воды в структуре оксиде графена, демонстрирующим уменьшение количества водородных связей между молекулами воды и слоем оксида графена. Это приводит к уменьшению активационных барьеров транспорта от ~0,5 до ~0,12 эВ при увеличении межслоевого расстояния, а также к большему упорядочению молекул воды между слоями оксида графена.