Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

First-principles study of the mechanism of wettability transition of defective graphene

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F61989592%3A15310%2F17%3A73583989" target="_blank" >RIV/61989592:15310/17:73583989 - isvavai.cz</a>

  • Výsledek na webu

    <a href="http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-6528/aa53c5/meta" target="_blank" >http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-6528/aa53c5/meta</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1088/1361-6528/aa53c5" target="_blank" >10.1088/1361-6528/aa53c5</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    First-principles study of the mechanism of wettability transition of defective graphene

  • Popis výsledku v původním jazyce

    Hydrophobicity of graphene limits its application potential in polar media, therefore modifications of graphene wettability have been in an area of active research for many years. Recently, a reversible wettability transition of graphene has been reported (Xu et al 2014 Sci. Rep. 4 6450). The presence of undercoordinated carbon atoms in otherwise hydrophobic graphene is believed to trigger the hydrophobic to hydrophilic transition, but the underlying mechanism, especially of the reverse process, remained unclear. Using density functional theory with range-separated hybrid functional HSE06, we investigate the dissociative adsorption of up to two water molecules on the defective graphene layer containing odd number of missing lattice atoms. We show, that depending on the defect type either a full dissociation of the water molecule or a partial splitting of H2O to OH and H takes place leading to the saturation of graphene dangling bonds due to the formation of oxiranes or by hydroxyls, respectively. The dissociation barriers are significantly lower for the water dimer than for the single molecule. Our findings providing detailed insights into the remarkable differences between the reactivity of vacancy defects with water shed new light on the wettability-transition mechanism of defective graphene.

  • Název v anglickém jazyce

    First-principles study of the mechanism of wettability transition of defective graphene

  • Popis výsledku anglicky

    Hydrophobicity of graphene limits its application potential in polar media, therefore modifications of graphene wettability have been in an area of active research for many years. Recently, a reversible wettability transition of graphene has been reported (Xu et al 2014 Sci. Rep. 4 6450). The presence of undercoordinated carbon atoms in otherwise hydrophobic graphene is believed to trigger the hydrophobic to hydrophilic transition, but the underlying mechanism, especially of the reverse process, remained unclear. Using density functional theory with range-separated hybrid functional HSE06, we investigate the dissociative adsorption of up to two water molecules on the defective graphene layer containing odd number of missing lattice atoms. We show, that depending on the defect type either a full dissociation of the water molecule or a partial splitting of H2O to OH and H takes place leading to the saturation of graphene dangling bonds due to the formation of oxiranes or by hydroxyls, respectively. The dissociation barriers are significantly lower for the water dimer than for the single molecule. Our findings providing detailed insights into the remarkable differences between the reactivity of vacancy defects with water shed new light on the wettability-transition mechanism of defective graphene.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    21002 - Nano-processes (applications on nano-scale); (biomaterials to be 2.9)

Návaznosti výsledku

  • Projekt

    <a href="/cs/project/LO1305" target="_blank" >LO1305: Rozvoj centra pokročilých technologií a materiálů</a><br>

  • Návaznosti

    P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2017

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    Nanotechnology

  • ISSN

    0957-4484

  • e-ISSN

  • Svazek periodika

    28

  • Číslo periodika v rámci svazku

    6

  • Stát vydavatele periodika

    GB - Spojené království Velké Británie a Severního Irska

  • Počet stran výsledku

    7

  • Strana od-do

    064003

  • Kód UT WoS článku

    000393778400001

  • EID výsledku v databázi Scopus