Noncovalent Functionalization of Black Phosphorus: Free Energy Simulations vs Adsorption Experiments
Identifikátory výsledku
Kód výsledku v IS VaVaI
<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00216208%3A11320%2F24%3A10492465" target="_blank" >RIV/00216208:11320/24:10492465 - isvavai.cz</a>
Nalezeny alternativní kódy
RIV/60461373:22310/24:43929986
Výsledek na webu
<a href="https://verso.is.cuni.cz/pub/verso.fpl?fname=obd_publikace_handle&handle=T5B.rvpfeb" target="_blank" >https://verso.is.cuni.cz/pub/verso.fpl?fname=obd_publikace_handle&handle=T5B.rvpfeb</a>
DOI - Digital Object Identifier
<a href="http://dx.doi.org/10.1021/acs.jpcc.4c02403" target="_blank" >10.1021/acs.jpcc.4c02403</a>
Alternativní jazyky
Jazyk výsledku
angličtina
Název v původním jazyce
Noncovalent Functionalization of Black Phosphorus: Free Energy Simulations vs Adsorption Experiments
Popis výsledku v původním jazyce
We investigate the adsorption behavior of various molecules on black phosphorus (BP), employing molecular dynamics (MD)-based free energy calculations in combination with experimental measurements. We find a semiquantitative agreement between experiment and theory. Our approach works best at the low concentration limit, as this allows us to neglect adsorbate-adsorbate interactions, both in solution and on the surface. We also conducted simulations at high concentrations to qualitatively estimate these effects and propose a suitable isotherm model for adsorbates. Our results highlight the impact of molecular structure, shape, polarity, and the alignment of adsorbates relative to the BP surface along with the solvent environment on adsorption. Our approach uses generally available methods and can be extended to arbitrary organic molecules and solvents, potentially allowing for a high throughput screening of candidate molecules for noncovalent functionalization of BP.
Název v anglickém jazyce
Noncovalent Functionalization of Black Phosphorus: Free Energy Simulations vs Adsorption Experiments
Popis výsledku anglicky
We investigate the adsorption behavior of various molecules on black phosphorus (BP), employing molecular dynamics (MD)-based free energy calculations in combination with experimental measurements. We find a semiquantitative agreement between experiment and theory. Our approach works best at the low concentration limit, as this allows us to neglect adsorbate-adsorbate interactions, both in solution and on the surface. We also conducted simulations at high concentrations to qualitatively estimate these effects and propose a suitable isotherm model for adsorbates. Our results highlight the impact of molecular structure, shape, polarity, and the alignment of adsorbates relative to the BP surface along with the solvent environment on adsorption. Our approach uses generally available methods and can be extended to arbitrary organic molecules and solvents, potentially allowing for a high throughput screening of candidate molecules for noncovalent functionalization of BP.
Klasifikace
Druh
J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science
CEP obor
—
OECD FORD obor
10403 - Physical chemistry
Návaznosti výsledku
Projekt
<a href="/cs/project/LL2101" target="_blank" >LL2101: Příští Generace Monoelementárních 2D Materiálů</a><br>
Návaznosti
I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace
Ostatní
Rok uplatnění
2024
Kód důvěrnosti údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Údaje specifické pro druh výsledku
Název periodika
Journal of Physical Chemistry C
ISSN
1932-7447
e-ISSN
1932-7455
Svazek periodika
128
Číslo periodika v rámci svazku
27
Stát vydavatele periodika
US - Spojené státy americké
Počet stran výsledku
10
Strana od-do
11382-11391
Kód UT WoS článku
001255646400001
EID výsledku v databázi Scopus
2-s2.0-85197544494