隨著納米技術(shù)的發(fā)展,納米材料的研究越來越廣泛,并且其應(yīng)用也深入到各個(gè)領(lǐng)域。與碳納米管（CNT）相比,氮化硼納米管（BNNT）擁有類似的結(jié)構(gòu)。但是由于氮化硼納米管中B-N鍵的離子性使其擁有獨(dú)特的性質(zhì)�？梢酝ㄟ^對(duì)氮化硼納米管的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化、摻雜、填充等,進(jìn)一步改變氮化硼納米管的性質(zhì),使其在電學(xué)、力學(xué)、吸附等方面表現(xiàn)出更優(yōu)異的性質(zhì)。本文通過理論計(jì)算對(duì)氮化硼納米管的摻雜和吸附機(jī)理進(jìn)行探究,本課題主要分為兩部分:（1）通過分析一系列未摻雜的和摻雜的氮化硼納米管上丙酮分子間的相互作用,研究了單壁氮化硼納米管作為丙酮傳感器的傳感性能。采用了基于色散修正的密度泛函理論研究了氮化硼納米管表面對(duì)丙酮的吸附性能。結(jié)果表明丙酮傾向于與具有較小直徑的氮化硼納米管表面緊密結(jié)合,并且隨著管直徑的增加吸附能也明顯減小。氮化硼納米管摻雜其它元素后（Al、Si、Cu、Co、Ni、Ga和Ge）,丙酮在其上的吸附作用相比于未摻雜的氮化硼納米管有明顯的增強(qiáng)。通過對(duì)電荷密度,態(tài)密度,分子軌道和非共價(jià)鍵相互作用指數(shù)的研究表明,引入適當(dāng)?shù)膿诫s原子能有效的改善基于氮化硼納米管的氣體傳感器對(duì)丙酮的傳感性能。（2）通過電荷自洽的緊束縛近似... 

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 碳納米管(CNT)
        1.2.1 碳納米管的結(jié)構(gòu)
        1.2.2 碳納米管的性質(zhì)
    1.3 氮化硼納米管(BNNT)
        1.3.1 氮化硼納米管的簡(jiǎn)介
        1.3.2 氮化硼納米管的性質(zhì)
        1.3.3 氮化硼納米管的修飾方法
        1.3.4 氮化硼納米管的應(yīng)用
    1.4 計(jì)算模擬的理論基礎(chǔ)
        1.4.1 密度泛函理論
        1.4.2 Kohn-Sham方程
        1.4.3 從頭算方法
        1.4.4 密度泛函緊束縛方法(DFTB)
        1.4.5 自洽電荷-密度泛函緊束縛方法(SCC-DFTB)
    1.5 本課題的研究目的與主要內(nèi)容
第二章 計(jì)算模擬
    2.1 軟件介紹
        2.1.1 Build-Nanostructure
        2.1.2 DFTB+Tools
    2.2 計(jì)算過程
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)條件
        2.2.2 模型建立流程
        2.2.3 建立模型(以丙酮分子吸附在(9,0)氮化硼納米管為例)
第三章 對(duì)未摻雜和摻雜單壁氮化硼納米管作為丙酮傳感器的從頭算理論研究
    3.1 引言
    3.2 計(jì)算方法
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 未摻雜的氮化硼納米管吸附丙酮分子的傳感性能研究
        3.3.2 對(duì)摻雜氮化硼納米管吸附丙酮分子的傳感性能研究
    3.4 結(jié)論
第四章 黃酮醇在氮化硼納米管上的相互作用機(jī)理和光學(xué)性質(zhì)的密度泛函理論研究
    4.1 引言
    4.2 計(jì)算方法
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 由DFT和DFTB方法所分離出的黃酮醇的幾何構(gòu)型
        4.3.2 由DFTB和DFT方法分析黃酮醇的紫外可見光譜(UV/Vis)
        4.3.3 通過DFTB和DFT方法分析被限制在氮化硼納米管內(nèi)部或外部的黃酮醇與BNNT的相互作用
    4.4 結(jié)論
總結(jié)
參考文獻(xiàn)
在學(xué)研究成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]碳納米管[J]. 張勇，朱海哲.  炭素技術(shù). 1995(06)



本文編號(hào)：3720468