Elevated melting of hydrogen-disordered ice confined by MoS2 nanotubes: A molecular dynamics study of dual confinement geometries
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Notice bibliographique
Résumé
ABSTRACT While carbon-based nanomaterials have been extensively studied for water confinement, far less is known about the influence of molybdenum disulfide (MoS 2 ) nanotubes on the phase behavior of ice. Using molecular dynamics (MD) simulations, this study unveils how MoS 2 nanotubes, owing to their unique semi-polar, hydrophilic surfaces, significantly affect the stability and melting of hexagonal ice under nanoconfinement. We investigate two distinct confinement modes: (1) within the nanotubes and (2) in the interstitial space between them for both hydrogen-ordered and defect-introduced ice structures. A striking ∼30 K upward shift in melting temperature is observed for defect-introduced ice confined between nanotubes. This effect is absent in comparable carbon nanostructures, highlighting the critical role of defect-introduced ice and surface interactions. Furthermore, we systematically assess the influence of nanotube diameter and heating rate, revealing that melting behavior is dominated more by molecular-level interactions than by geometrical confinement alone. These results demonstrate the novel potential of MoS 2 as a tunable platform for phase-change control, with broad implications for cryopreservation, energy storage, pharmaceuticals, and the design of nanostructured thermal materials.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,003 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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