Ionic Liquid Filled Single-Walled Carbon Nanotubes for Flow-Induced Energy Harvesting
Ionic Liquid Filled Single-Walled Carbon Nanotubes for Flow-Induced Energy Harvesting
复制标题
用于流动诱导能量收集的离子液体填充单壁碳纳米管
DOI：
10.1021/acs.jpcc.8b11142
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发表时间：
2019-01
影响因子：
3.7
通讯作者：
Deng Youquan
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Guan Yongji;Chen Wenqiong;Zhang Jiao;Yang Fulong;Du Chao;Zhang Xiaoping;Deng Youquan
收集流动诱导的能量为纳米机电系统提供动力，为纳米技术提供了很大的希望。由于电鳗细胞膜上具有高选择性的离子通道和泵，能够产生相当大的电击。本文采用分子动力学模拟方法，研究了3种咪唑基离子液体在300~375K温度范围内流经直径为1.22~4.07 nm的单壁碳纳米管时的流致能量收集。结果表明，直径为3.39 nm的单壁碳纳米管内离子液体以∼19 m/S的速度流动，可获得高达2.22μV的流致电压。在300K下，当碳纳米管直径从1.22 nm增加到4.07 nm时，最大FIV从1.91增加到2.34μV。进一步分析表明，这种FIV是由于碳纳米管内表面的自由载流子在外力作用下沿ILS流动方向漂移所致。
Harvesting flow-induced energy for powering nanoelectromechanical systems offers much promise for nanotechnology. Motivated by the electric eel, which is capable of generating considerable electric shocks with highly selective ion channels and pumps on its cell membrane, herein, we employed molecular dynamics simulations to investigate the flow-induced energy harvesting through flowing three kinds of imidazolium-based ionic liquids (ILs) over single-walled carbon nanotubes (SWCNTs) with diameters varied from 1.22 to 4.07 nm at temperatures ranging from 300 to 375 K. The results show that ILs inside a SWCNT with a diameter of 3.39 nm flow at a speed of ∼19 m/s resulting in a considerable flow-induced voltage (FIV) up to 2.22 μV, and the maximal FIVs increase from 1.91 to 2.34 μV as the diameter of the SWCNT varies from 1.22 to 4.07 nm at 300 K. Further analysis shows that this FIV arises from the free charge carriers on the inner surface of SWCNTs drifting along the flow direction of ILs under the drag of ...
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影响因子：
10.8
作者：
Jun Yin;Zhuhua Zhang;Xuemei Li;Jianxin Zhou;Wanlin Guo
通讯作者：
Jun Yin;Zhuhua Zhang;Xuemei Li;Jianxin Zhou;Wanlin Guo
DOI：
10.1002/9781119422587.ch2
发表时间：
2019-01
期刊：
Handbook of Smart Materials in Analytical Chemistry
影响因子：
--
作者：
Ł. Marcinkowski;A. Kloskowski;J. Namieśnik
通讯作者：
Ł. Marcinkowski;A. Kloskowski;J. Namieśnik
影响因子：
3.2
作者：
Liu, Jianwei;Dai, Liming;Baur, Jeff W.
通讯作者：
Baur, Jeff W.
影响因子：
38.3
作者：
Xu, Sheng;Qin, Yong;Wang, Zhong Lin
通讯作者：
Wang, Zhong Lin
影响因子：
37.4
作者：
Shiguo Zhang;Qinghua Zhang;Yan Zhang;Zhengjian Chen;M. Watanabe;Youquan Deng
通讯作者：
Shiguo Zhang;Qinghua Zhang;Yan Zhang;Zhengjian Chen;M. Watanabe;Youquan Deng