雙原子氣體與單壁碳納米管相互作用勢的理論研究.pdf

1、本文的理論研究主要針對了碳納米管在能量儲存和化學傳感器方面的應用前景。使用密度泛函理論計算了雙原子氣體分子H2、N2、CO與本征以及摻雜單壁碳納米管的相互作用勢，并擬合了計算所得的勢能曲線，得到了相應的勢模型參數。
　　由計算得到的勢能曲線，可以得到如下兩個結論:(1)除了H,吸附在(9，9)型單壁碳納米管T位置處最穩(wěn)定，其它情況下的H2、N2、CO均吸附在本征單壁碳納米管的H位置處最穩(wěn)定。(2)隨著碳管半徑的增加，這三種氣體吸附

2、單壁碳管的平衡距離都沒有太大的改變;而H2、N2、CO的吸附能變化規(guī)律取決于氣體吸附在單壁碳管的位置。
　　摻雜會改變碳納米管的性質，本文采用層內摻雜的方式對單壁碳納米管進行了摻雜。計算結果表明:(1)本文考慮的過渡金屬原子的摻雜均很好的提高了碳納米管吸附H2、CO、N2的性能。(2)與本征單壁碳納米管相比，摻雜過渡金屬原子對單壁碳納米管吸附CO氣體的性能提高的最為顯著。(3)在提高碳納米管吸附雙原子氣體的性能上，N、B兩種元素摻