過渡金屬摻雜碳納米管束儲氫的計算機模擬研究.pdf

1、首先，揭示了研究碳納米管儲氫的意義，指出通過對碳納米管進行過渡金屬摻雜能夠有效地提高其儲氫量。
　　 其次，介紹了碳納米管的結(jié)構(gòu)和吸附特性，回顧和總結(jié)了碳納米管和摻雜碳納米管儲氫研究的進展與現(xiàn)狀，并作了對比和分析。
　　 然后，在現(xiàn)有研究工作的基礎(chǔ)上，提出了三種摻雜過渡金屬原子的方案，并采用巨正則蒙特卡羅（GCMC-Grand CanonicAlMonte Carlo）方法系統(tǒng)地研究了常溫和中等壓強下過渡金屬摻雜單壁碳鈉

2、米管束（Transition Metal-dopedSWCNTA-Transition Metal-doped single Walled Carbon Nanotube Array）的物理吸附儲氫特性。計算結(jié)果表明，采用過渡金屬摻雜能夠有效地提高碳納米管束的物理吸附儲氫量，摻雜的實際效果則與過渡金屬元素、摻雜位置、摻雜濃度等密切相關(guān)，并給出了最佳的摻雜方案。通過分析摻雜過渡金屬前后儲氫碳納米管束中的勢阱分布，以及過渡金屬摻雜碳納米管的

3、電子結(jié)構(gòu)的變化，給出了過渡金屬摻雜能夠有效提高碳納米管束儲氫量的定性和定量解釋。
　　 最后，通過同步改變Transition Metal-doped SWCNTA的管徑和管間距，研究了結(jié)構(gòu)和尺寸對其物理吸附儲氫性能的影響。計算結(jié)果表明，同堿金屬摻雜相比，過渡金屬原子的d 軌道與碳原子的p 軌道之間發(fā)生的軌道雜化，能更有效地提高過渡金屬摻雜SWCNTA的儲氫效果。采用最佳的摻雜方案，并合理地控制SWCNTA的結(jié)構(gòu)與尺寸，可使Tr