基于第一性原理方法,對碳納米管和氮化硼納米管吸附稀有氣體原子的特性進行了計算,其中對碳納米管管壁外的4個吸附位置和氮化硼納米管外的5個吸附位置分別進行了考查,然后對碳納米管進行B、N原子取代摻雜修飾。并對稀有氣體吸附的特性進行了研究。計算過程中,分別采用LDA方法、GGA方法以及GGA下加入van der Waals色散作用的DFT-D2方法,對碳納米管吸附稀有氣體進行了計算,并進行對比。得到的主要結(jié)論如下：（1）基于LDA方法對稀有氣體原子在CNT上的吸附進行了計算表明稀有氣體原子在CNT上的吸附均為放熱吸附, Ne的吸附最穩(wěn)定,對Xe的吸附最差。（2）基于LDA方法的計算表明,B原子摻雜CNT對稀有氣體的吸附有積極的作用,而N原子的摻雜卻較為不利。（3）基于GGA方法的計算結(jié)果與LDA方法的結(jié)果有所不同,Ne原子的吸附最穩(wěn)定,He原子的吸附最差,且吸附能均小于LDA的計算。（4）基于DFT-D2方法的計算結(jié)果與LDA和GGA方法的結(jié)果均不同,Ne的吸附最穩(wěn)定,其次為Xe。（5）基于LDA方法的計算表明,Xe原子在氮化硼納米管（BNNT）上的吸附能為正值,而其他稀有氣體原子在BNNT... 

【文章來源】：西南交通大學四川省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－２單壁碳納米管結(jié)構(gòu)（ａ）手扶型（ｂ）裙齒型（Ｃ）手性型??按照類型分類ｔｎｉ，如圖１－２為碳納米管分類示意圖，單壁碳納米管的結(jié)??

圖３－４吸前，碳納的電密；（ａ），（ｂ）

?Ａ??圖３－５稀有氣體吸附前后的能帶結(jié)構(gòu)圖??圖３－５給出了?ＣＮＴ?Ｗ及ＣＮＴ吸附稀有氣體原子后的能帶結(jié)構(gòu)。對于ＣＮＴ??的能帶結(jié)構(gòu)圖，在ｒ－Ａ方向（Ｃ軸方向）導(dǎo)帶與價帶之間存在約０．２５７ｅＶ的帶??隙，表明ＳＷＣＮＴ?（４，４）在Ｃ軸方向上為帶隙較窄的半導(dǎo)體。從吸附Ｈｅ原子??后的能帶結(jié)構(gòu)圖看出，Ｈｅ的吸附對ＣＮＴ的能帶結(jié)構(gòu)整體影響較小，經(jīng)計算得??出，吸附Ｈｅ原子時禁帶寬度為０．２５６ｅＶ。然而吸附其他稀有氣體原子時，費??米面上導(dǎo)帶的能帶數(shù)減小，并且導(dǎo)帶整體向下移動，帶隙的寬度分別為??０．１９２ｅＶ、０．１９７ｅＶ、０．１９５ｅＶ、０．２０４ｅＶ。表明稀有氣體原子的吸附使得帶寬有??了不同程度的減小，且對Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅ吸附時帯隙的較小量略大于對Ｈｅ??原子的吸附，表明Ｎｅ。Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅ原子對碳納米管的影響要大于Ｈｅ。并且??吸附Ｎｅ原子時帯隙減小

【參考文獻】：
期刊論文
[1]氙在活性炭和碳分子篩上的動態(tài)吸附性能[J]. 馮淑娟,周崇陽,周國慶,金玉仁.  核化學與放射化學. 2010(05)
[2]水溶液中六價鉻在碳納米管上的吸附[J]. 裘凱棟,黎維彬.  物理化學學報. 2006(12)
[3]Xe原子吸附對GaAs(110)表面重構(gòu)的影響[J]. 戴佳鈺,張棟文,袁建民.  物理學報. 2006(11)
[4]活性炭對85Kr氣體的吸附特性研究[J]. 屈國普,凌球,郭蘭英,趙立宏,郝歡.  核電子學與探測技術(shù). 2005(03)
[5]苯胺在碳納米管上的吸附特征[J]. 耿成懷,成榮明,徐學誠,陳奕衛(wèi).  化學研究與應(yīng)用. 2004(05)
[6]碳納米管對苯胺的吸附行為[J]. 耿成懷,成榮明,徐學誠,陳奕衛(wèi).  應(yīng)用化學. 2004(07)
[7]吸附法凈化高溫氣冷堆He載氣中Kr、Xe的研究[J]. 廖翠萍,鄭振宏,施福恩,周大森.  核技術(shù). 2001(06)



本文編號：2896454