【摘 要】
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金属表面-水体系的界面张力非常高,因此金属表面通常被认为是亲水的.利用分子动力学模拟,我们研究了室温下一系列金属表面的微观润湿性问题,包括金属Ni,Cu,Pd,Pt,Al,Au,A
【机 构】
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水科学与技术研究室,中科院上海应用物理研究所,上海市嘉罗公路2019号,201800
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金属表面-水体系的界面张力非常高,因此金属表面通常被认为是亲水的.利用分子动力学模拟,我们研究了室温下一系列金属表面的微观润湿性问题,包括金属Ni,Cu,Pd,Pt,Al,Au,Ag和Pb的三个晶面(100)、(110)和(111)面[1].我们发现金属的润湿性极大地依赖于晶格常数和晶面.特别地,在金属Pd(100)面,Pt(100)面以及Al(100)面上形成了存在于有序水单层上的稳定液滴的形态,这个现象也为室温下“有序水单层不能完全浸润水”提供了证据,如Fig.1所示.而在其他金属的(100)面以及所有被研究金属的(110)面和(111)面都没有发现有序水单层的存在.水滴的形成是由于界面第一层水呈菱形分布,从而使得这一层水分子和其他水分子之间很难形成氢键.这些结果表明晶格常数,晶面以及表面润湿行为之间存在密切的联系.这一新奇的润湿现象的发现在表面减阻,抗冻材料和抗污材料方面都存在潜在的应用.
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