Confinement effects on water clusters inside carbon nanotubes

Journal of Physical Chemistry C

Volumn 116, Issue 32, 2012, Pages 17019-17028

  Hernandez Rojas J ^a   Calvo, F ^b   Breton J ^a   Gomez Llorente, J M ^a  

^a UNIVERSIDAD DE LA LAGUNA   (Spain)

^b UNIVERSITÉ DE LYON   (France)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ADSORPTION ENERGIES; AXIAL DIFFUSION; BULK WATER; CAGE STRUCTURES; CHAIN-LIKE CONFIGURATIONS; CONFINEMENT EFFECTS; FINITE TEMPERATURES; HELICAL MOTIFS; HYDROPHOBIC CHARACTER; MOLECULAR DYNAMICS SIMULATIONS; OCTAMERS; PARALLEL TEMPERING MONTE CARLO SIMULATIONS; RADIAL DIFFUSION; RIGID BODY; STABLE STRUCTURES; WATER CLUSTER; WATER MOLECULE; WATER-CARBON INTERACTIONS; WATER-WATER INTERACTIONS;

ADSORPTION; CARBON NANOTUBES; GLOBAL OPTIMIZATION; GRAPHENE; MOLECULAR DYNAMICS; MOLECULES; MONTE CARLO METHODS; NANOTUBES;

TUBES (COMPONENTS);

EID: 84865152108     PISSN: 19327447     EISSN: 19327455     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp304079b     Document Type: Article

References (85)

1. Eisenberg, D.; Kauzmann, W. J. The Structure and Properties of Water; Clarendon Press: Oxford, London, 1969.
2. Guse, C.; Hentschke, R. J. Phys. Chem. B 2012, 116, 751-762
3. Sansom, M. S. P.; Biggin, P. C. Nature 2001, 414, 156-159
4. Tajkhorsid, E.; Nollert, P.; Jensen, M. O.; Miercke, L. J. W.; O'Connell, J.; Stroud, R. M.; Schulten, K. Science 2002, 296, 525-530
5. Floquet, N.; Coulomb, J. P.; Dufau, N.; Andre, G. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 13107-13115
6. Demontis, P.; Gulín-González, J.; Masia, M.; Suffritti, G. B. J. Phys.: Condens. Matter 2010, 22, 284106-284118
7. Gallo, P.; Rapinesi, M.; Rovere, M. J. Chem. Phys. 2002, 117, 369-375
8. Lancaster, J. K. Tribol. Int. 1990, 23, 371-389
9. Xu, S.; Irle, S.; Musaev, A. G.; Lin, M. C. J. Phys. Chem. A 2005, 109, 9563-9572
10. Schedin, F.; Geim, A. K.; Morozov, S. V.; Hill, E. W.; Blake, P.; Katsnelson, M. I.; Novoselov, K. S. Nat. Mater. 2007, 6, 652-655
11. Chopra, S.; McGuire, K.; Gothard, N.; Rao, A. M.; Pham, A. Appl. Phys. Lett. 2003, 83, 2280-2282
12. Iwamatsu, S.; Uozaki, T.; Kobayashi, K.; Re, S.; Nagase, S.; Murata, S. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 2668-2669
13. Vaitheeswaran, S.; Yin, H.; Rasaiah, J. C.; Hummer, G. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2004, 101, 17002-17005
14. Hernández-Rojas, J.; Monteseguro, V.; Bretón, J.; Gomez Llorente, J. M. Chem. Phys. 2012, 399, 240-244
15. Ramachandran, C. N.; Sathyamurthy, N. Chem. Phys. Lett. 2005, 410, 348-351
16. Wang, L.; Zhao, J.; Fang, H. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 11779-11785
17. Dujardin, E.; Ebbesen, T. W.; Hiura, H.; Tanigaki, K. Science 1994, 265, 1850-1852
18. Tsang, S. C.; Chen, Y. K.; Harris, P. J. F.; Green, M. L. H. Nature 1994, 372, 159-162
19. Gogotsi, Y.; Libera, J. A.; Yazicioglu, A. G.; Megaridis, C. M. Appl. Phys. Lett. 2001, 79, 1021-1023
20. Naguib, N.; Ye, H.; Gogotsi, Y.; Yazicioglu, A. G.; Megaridis, C. M.; Yoshimura, M. Nano Lett. 2004, 4, 2237-2243
21. Baughman, R. H.; Zakhidov, A. A.; de Heer, W. A. Science 2002, 297, 787-792
22. Power, T. D.; Skoulidas, A. I.; Sholl, D. S. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 1858-1859
23. Singh, R.; Pantarotto, D.; Lacerda, L.; Pastorin, G.; Klumpp, C.; Prato, M.; Bianco, A.; Kostarelos, K. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2006, 103, 3357-3362
24. Majumder, M.; Chopra, N.; Andrews, R.; Hinds, B. J. Nature 2005, 438, 44-44
25. Holt, J. K.; Park, H. G.; Wang, Y. M.; Stadermann, M.; Artyukhin, A. B.; Grigoropoulos, C. P.; Noy, A.; Bakajin, O. Science 2006, 312, 1034-1037
26. Whitby, M.; Cagnon, L.; Thanou, M.; Quirke, N. Nano Lett. 2008, 8, 2632-2637
27. Skoulidas, A. I.; Ackerman, D. M.; Johnson, J. K.; Sholl, D. S. Phys. Rev. Lett. 2002, 89, 185901(1-4)
28. Supple, S.; Quirke, N. Phys. Rev. Lett. 2003, 90, 214501(1-4)
29. Hummer, G.; Rasaiah, J. C.; Noworyta, J. P. Nature 2001, 414, 188-190
30. Falk, K.; Sedlmeier, F.; Joly, L.; Netz, R. R.; Bocquet, L. Nano Lett. 2010, 10, 4067-4073
31. Pascal, T. A.; Goddard, W. A.; Jung, Y. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2011, 108, 11794-11798
32. Gordillo, M. C.; Martí, J. Chem. Phys. Lett. 2000, 329, 341-345
33. Alexiadis, A.; Kassinos, S. Chem. Rev. 2008, 108, 5014-5034
34. Porter, A. E.; Gass, M.; Muller, K.; Skepper, J. N.; Midgley, P. A.; Welland, M. Nat. Nanotechnol. 2007, 2, 713-717
35. Koga, K.; Gao, G. T.; Tanaka, G.; Zeng, X. C. Nature 2001, 412, 802-805
36. Mashl, R. J.; Joseph, S.; Aluru, N. H.; Jakobsson, E. Nano Lett. 2003, 3, 589-592
37. Wang, L.; Zhao, J.; Li, F.; Fang, H.; Lu, J. P. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 5368-5375
38. Cambré, S.; Schoeters, B.; Luyckx, S.; Goovaerts, E.; Wenseleers, W. Phys. Rev. Lett. 2010, 104, 207401(1-4)
39. Maniwa, Y.; Kataura, H.; Abe, M.; Udaka, A.; Suzuki, S.; Achiba, Y.; Kira, H.; Matsuda, K.; Kadowaki, H.; Okabe, Y. Chem. Phys. Lett. 2005, 401, 534-538
40. Takaiwa, D.; Hatano, I.; Koga, K.; Tanaka, H. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2008, 105, 39-43
41. Kyakuno, H.; Matsuda, K.; Yahiro, H.; Inami, Y.; Fukuoka, T.; Miyata, Y.; Yanagi, K.; Maniwa, Y.; Kataura, H.; Saito, T.; Yumura, M.; Iijima, S. J. Chem. Phys. 2011, 134, 244501(1-14)
42. Cambré, S. ACS Nano 2012, 6, 2649-2655
43. Jortner, J. Z. Phys. D: At., Mol. Clusters 1992, 24, 247-275
44. Kolesnikov, A. I.; Loong, C.-K.; de Souza, N. R.; Burnham, C. J.; Moravsky, A. P. Physica B 2006, 385, 272-274
45. Jorgensen, W. L.; Chandrasekhar, J.; Madura, J. D. J. Chem. Phys. 1983, 79, 926-935
46. Pedulla, J. M.; Kim, K.; Jordan, K. D. Chem. Phys. Lett. 1998, 291, 78-84
47. Steele, W. A. Interaction of Gases with Solid Surfaces; Pergamon Press: Oxford, U.K., 1974.
48. Werder, T.; Walther, J. H.; Jaffe, R. L.; Halicioglu, T.; Koumoutsakos, P. J. Phys. Chem. 2003, 107, 1345-1352
49. Everett, D. H.; Powl, J. C. J. Chem. Soc. Faraday Trans. 1976, 72, 619-636
50. Tjatjopoulos, G. J.; Feke, D. L.; Mann, J. A. J. Phys. Chem. 1988, 92, 4006-4007
51. Bretón, J.; González-Platas, J.; Girardet, C. J. Chem. Phys. 1994, 101, 3334-3340
52. Stan, G.; Cole, M. W. Surf. Sci. 1998, 395, 280-291
53. Zhang, S.; Jin, J. Computation of Special Functions; John Wiley and Sons: New York, 1996.
54. González, B. S.; Hernández-Rojas, J.; Bretón, J.; Gomez Llorente, J. M. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 14862-14869
55. Wales, D. J.; Doye, J. P. K. J. Phys. Chem. A 1997, 101, 5111-5116
56. Li, Z. Q.; Scheraga, H. A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1987, 84, 6611-6615
57. Wales, D. J. Energy Landscapes; Cambridge University Press, Cambridge, U.K., 2003.
58. Hernández-Rojas, J.; Wales, D. J. J. Chem. Phys. 2003, 119, 7800-7804
59. Hernández-Rojas, J.; Bretón, J.; Gomez Llorente, J. M.; Wales, D. J. Chem. Phys. Lett. 2005, 410, 404-409
60. Wales, D. J.; Hodges, M. P. Chem. Phys. Lett. 1998, 286, 65-72
61. Kabrede, H.; Hentschke, R. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 3914-3920
62. James, T.; Wales, D. J.; Hernández-Rojas, J. Chem. Phys. Lett. 2005, 415, 302-307
63. Hernández-Rojas, J.; Bretón, J.; Gomez Llorente, J. M.; Wales, D. J. J. Chem. Phys. 2004, 121, 12315-12322
64. Douady, J.; Calvo, F.; Spiegelman, F. J. Chem. Phys. 2008, 129, 154305(1-18)
65. Wales, D. J. Philos. Trans. R. Soc., A 2005, 363, 357-377
66. Wales, D. J.; Ohmine, I. J. Chem. Phys. 1993, 98, 7245-7256
67. Tsai, C. J.; Jordan, K. D. J. Chem. Phys. 1991, 95, 3850-3853
68. Tsoo, C.; Brooks, C. L., III. J. Chem. Phys. 1994, 101, 6405-6411
69. Niesse, J. A.; Mayne, H. R. J. Comput. Chem. 1997, 18, 1233-1244
70. Hartke, B. Z. Phys. Chem. 2000, 214, 1251-1264
71. Tharrington, A. N.; Jordan, K. D. J. Phys. Chem. A 2003, 107, 7380-7389
72. Caleman, C.; van der Spoel, D. J. Chem. Phys. 2006, 125, 154508-154516
73. Noon, W. H.; Ausmann, K. D.; Smalley, R. E.; Ma, J. P. Chem. Phys. Lett. 2002, 355, 445-448
74. Liu, Y. C.; Wang, Q.; Wu, T.; Zhang, L. J. Chem. Phys. 2005, 123, 234701(1-7)
75. Wales, D. J.; Doye, J. P. K.; Miller, M. A.; Mortenson, P. N.; Walsh, T. R. Adv. Chem. Phys. 2000, 115, 1-111
76. Miller, M. A.; Wales, D. J. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 23109-23112
77. Miller, M. A.; Shepherd, J. J.; Wales, D. J. Mol. Phys. 2008, 106, 1655-1664
78. Doye, J. P. K.; Wales, D. J.; Berry, R. S. J. Chem. Phys. 1995, 103, 4234-4249
79. Deckman, J.; Mandelshtam, V. A. Phys. Rev. E 2009, 79, 022101(1-4)
80. Nigra, P.; Carignano, M. A.; Kais, S. J. Chem. Phys. 2001, 115, 2621-2628
81. Hernández-Rojas, J.; González, B. S.; James, T.; Wales, D. J. J. Chem. Phys. 2006, 125, 224302(1-6)
82. Frantsuzov, P. A.; Mandelshtam, V. A. J. Chem. Phys. 2008, 128, 094304(1-10)
83. Hernández-Rojas, J.; Calvo, F.; Rabilloud, F.; Bretón, J.; Gomez Llorente, J. M. J. Phys. Chem. A 2010, 114, 7267-7274
84. Calvo, F.; Douady, J.; Spiegelman, F. J. Chem. Phys. 2010, 132, 024305(1-16)
85. Jiang, D.-E.; Cooper, V. R.; Dai, S. Nano Lett. 2009, 9, 4019-4024