22209

مطالعه نظري تاثير برهمكنش گرافن با بسترهاي فلزي و نقش ثابت دي الكتريك بر زاويه تماس قطره آب با سطح گرافن

كارشناسي ارشد

شيمي فيزيك

98-99

1399/03/07

دكتر بهشته سهرابي نظري

شيمي

گرافن به علت انرژي سطحي بالا و آزاد بودن الكترون هاي پاي، خواص و ويژگي هايي از خود ارائه مي دهد كه منجر به كاربردهاي منحصر به فردي مي شود . در اين پايان نامه بسترهاي فلزي و تاثير برهمكنشِ بين گرافن و بستر بر روي ترشوندگي مورد بررسي قرار گرفته است. ميزان ترشوندگي با تعريف رابطه اي رياضي براي پتانسيل برهمكنش سيستم قطره – گرافن – بسترفلزي و تعيين زاويه تماس قطره با سطح به كمك پتانسيل به دست آمده مشخص شده است. وارد كردن تاثير برهمكنش دوقطبي – دوقطبي القايي و تفاوت ثابت دي الكتريك لايه اول آب در روابط، دقت نتايج به دست آمده را نسبت به روابط پيشين بيشتر كرد. طبق نتايج حاصل از رابطه به كمك داده هاي محاسباتي، نقره از بين سه بسترفلزي مورد نظر (مس، نقره و طلا) بيشترين ميزان ترشوندگي را در تماس با گرافن از خود نشان داد.

1399/04/23

Theoretical study of the effect of graphene-metal substrate interaction and dielectric constant role on water droplet contact angle on graphene

5/28/2021 12:00:00 AM

Graphene is an applicable material with unique properties due to high surface energy and pi-electrons. In this work, metal substrates for this 2D material and the effect of interactions between graphene and substrate on wetting beahavior has been studied. To this end, an equation has been derived to calculate the interaction potential between water droplet and graphene coated metals. Using the obtained value in Young-Dupre equation yields the contact angle as a good parameter to measure the hydrophobicity. Adding dipole-induced dipole interaction term besides seprating water first layer from the bulk by using different dielectric constant, increase the accuracy of derived equation. According to obtained water contact angles, among intended substrates the silver is the most hydrophilic one in contact with graphene.