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L'émergence récente de la nanofluidique a mis en lumière les propriétés exceptionnelles du graphène et de son homologue en nitrure de bore en tant que nanomatériaux confining pour le transport de l'eau et des ions. Étonnamment, les expériences de transport ionique ont révélé une électrification conséquente des surfaces eau/carbone, avec une réponse contrastée pour son homologue eau/nitrure de bore. Dans cet article, nous rapportons des calculs d'énergie libre basés sur des simulations de dynamique moléculaire ab initio des ions hydroxydes OH- dans l'eau près des couches de graphène et de nitrure de bore hexagonal (h-BN). Nos résultats montrent que les deux surfaces se chargent par adsorption d'hydroxyde, mais que deux mécanismes très différents sont mis en évidence. Les espèces hydroxyles montrent une faible physisorption sur la surface du graphène tandis qu'elles présentent également une forte chimisorption sur la surface du h-BN. Fait intéressant, il est montré que OH- conserve une dynamique latérale très rapide et une mobilité interfaciale au sein de la couche physisorbée sur le graphène. En tenant compte de la grande conductivité de surface ionique, un modèle de transport analytique permet de reproduire quantitativement les données expérimentales.
Grosjean et al. (Mer,) ont étudié cette question.