氫原子通過(guò)碳納米管及單壁碳納米管儲(chǔ)氫的分子動(dòng)力學(xué)模擬.pdf

1、碳納米管由于具有典型的中空結(jié)構(gòu)和異常的物理化學(xué)性質(zhì)及廣泛的應(yīng)用前景，特別是其具有很大的長(zhǎng)徑比，在儲(chǔ)氫方面受到各國(guó)科學(xué)家的普遍關(guān)注。人們用不同的理論，采用不同的方法對(duì)不同類型碳納米管的儲(chǔ)氫性能進(jìn)行了模擬研究，取得了很大進(jìn)展。本文借助分子動(dòng)力學(xué)方法，采用Brenner([＃]2)半經(jīng)驗(yàn)多體相互作用勢(shì)，在原子水平上模擬氫與單壁碳納米管之間的相互作用，具體的研究?jī)?nèi)容如下：
　　 (1)利用分子動(dòng)力學(xué)方法在原子層次模擬研究了氫原子在單壁碳

2、納米管中的運(yùn)動(dòng)。對(duì)溫度為100K時(shí)，初始入射動(dòng)能分別為1，5，10，15，20，30eV的H原子以不同的入射角度進(jìn)入碳納米管進(jìn)行模擬，觀察了氫原子與碳納米管的吸附情況及在碳納米管中的運(yùn)動(dòng)，并討論了不同入射能量和入射角度對(duì)氫原子在碳納米管中吸附情況的影響。結(jié)果表明，在能量為20eV時(shí)H原子能夠很好的吸附在碳納米管管壁上。
　　 (2)利用分子動(dòng)力學(xué)方法模擬研究了大量氫氣分子進(jìn)入單壁碳納米管(即碳納米管儲(chǔ)氫)的物理過(guò)程。在溫度為10