本文選題：分子動(dòng)力學(xué)模擬　切入點(diǎn)：單壁碳納米管　出處：《中北大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：碳納米管結(jié)構(gòu)有獨(dú)特的特征，導(dǎo)致它有奇異的力學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)等性質(zhì)可在海水凈化、納米電子器件、儲(chǔ)存、場(chǎng)發(fā)射與平板顯示、導(dǎo)電和電磁屏蔽等眾多領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。近年來(lái)科學(xué)家們對(duì)碳納米管的研究也在不斷的深入。本文主要通過分子動(dòng)力學(xué)模擬方法研究分析了受限水分子在（6，，6）、（7，7）、（8，8）等不同孔徑的單壁碳納米管內(nèi)的結(jié)構(gòu)和擴(kuò)散性質(zhì)。 主要研究?jī)?nèi)容如下： （1）本文通過擴(kuò)散理論建立了一個(gè)基于分子簇的水分子在碳納米管內(nèi)的擴(kuò)散模型。 （2）在溫度為300K時(shí)，水分子在（6，6）型管內(nèi)形成水分子單鏈，在（7，7）型管內(nèi)形成相互交錯(cuò)的水分子雙鏈，在（8，8）型管內(nèi)形成四邊形堆疊結(jié)構(gòu)。 （3）用分子動(dòng)力學(xué)模擬方法模擬了32個(gè)水分子組成的團(tuán)簇在（8，8）型管內(nèi)的擴(kuò)散，通過計(jì)算得到分子簇的擴(kuò)散系數(shù)為4.1×10-7m2/s，而體相水?dāng)U散系數(shù)為2.7×10-9m2/s，即水分子在（8，8）管內(nèi)的擴(kuò)散系數(shù)比體相水的擴(kuò)散系數(shù)高出兩個(gè)數(shù)量級(jí)。
[Abstract]:The structure of carbon nanotubes is characterized by unique mechanical, electrical, magnetic and other properties that can be used in seawater purification, nanoelectronics, storage, field emission, and flat panel display. Electric conduction and electromagnetic shielding have been widely used in many fields. In recent years, the research on carbon nanotubes has been further studied by scientists. In this paper, the molecular dynamics simulation method is used to study and analyze the confined water molecules. Structure and diffusion properties of single-walled carbon nanotubes with different pore sizes. The main contents of the study are as follows:. In this paper, a diffusion model of water molecules in carbon nanotubes based on molecular clusters is established by means of diffusion theory. When the temperature is 300K, the water molecules form a single chain of water molecules in a 6 ~ (6)) type tube, a double chain of water molecules in a tube of 7 ~ 7) type, and a quadrilateral stacking structure in a tube of No. 8 ~ (8) type. In this paper, the diffusion of 32 water molecules in the tubing is simulated by molecular dynamics simulation. The diffusion coefficient of molecular clusters is 4.1 脳 10 ~ (-7) m ~ (2 / s) and the diffusion coefficient of bulk water is 2.7 脳 10 ~ (-9) m ~ (2 / s), that is, the diffusion coefficient of water in the tube is two orders of magnitude higher than that of bulk water.
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TB383.1;O613.71

【參考文獻(xiàn)】

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1 林鴻溢;納米材料與納米技術(shù)[J];材料導(dǎo)報(bào);1993年06期

2 馬云霞;趙慧霞;楊曉峰;;水分子在碳納米管中擴(kuò)散結(jié)構(gòu)的分子動(dòng)力學(xué)模擬[J];硅谷;2012年20期

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1 王禹;水分子在碳納米管中的分子動(dòng)力學(xué)模擬[D];復(fù)旦大學(xué);2012年

本文編號(hào)：1586335