基于第一性原理方法,對(duì)碳納米管和氮化硼納米管吸附稀有氣體原子的特性進(jìn)行了計(jì)算,其中對(duì)碳納米管管壁外的4個(gè)吸附位置和氮化硼納米管外的5個(gè)吸附位置分別進(jìn)行了考查,然后對(duì)碳納米管進(jìn)行B、N原子取代摻雜修飾。并對(duì)稀有氣體吸附的特性進(jìn)行了研究。計(jì)算過(guò)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(duì)碳納米管吸附稀有氣體進(jìn)行了計(jì)算,并進(jìn)行對(duì)比。得到的主要結(jié)論如下：（1）基于LDA方法對(duì)稀有氣體原子在CNT上的吸附進(jìn)行了計(jì)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(duì)Xe的吸附最差。（2）基于LDA方法的計(jì)算表明,B原子摻雜CNT對(duì)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(jì)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(jì)算。（4）基于DFT-D2方法的計(jì)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(jì)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(lái)源】：西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)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(lèi)型分類(lèi)ｔｎｉ，如圖１－２為碳納米管分類(lèi)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(duì)于ＣＮＴ??的能帶結(jié)構(gòu)圖，在ｒ－Ａ方向（Ｃ軸方向）導(dǎo)帶與價(jià)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(duì)ＣＮＴ的能帶結(jié)構(gòu)整體影響較小，經(jīng)計(jì)算得??出，吸附Ｈｅ原子時(shí)禁帶寬度為０．２５６ｅＶ。然而吸附其他稀有氣體原子時(shí)，費(fèi)??米面上導(dǎo)帶的能帶數(shù)減小，并且導(dǎo)帶整體向下移動(dòng)，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(duì)Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅ吸附時(shí)帯隙的較小量略大于對(duì)Ｈｅ??原子的吸附，表明Ｎｅ。Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅ原子對(duì)碳納米管的影響要大于Ｈｅ。并且??吸附Ｎｅ原子時(shí)帯隙減小

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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