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《多壁碳納米管儲氫的物理吸附與化學(xué)吸附特性》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、安徽大學(xué)碩士學(xué)位論文多壁碳納米管儲氫的物理吸附與化學(xué)吸附特性姓名：趙力申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：理論物理指導(dǎo)教師：程錦榮2003.5.1安徽大學(xué)碩士論文摘要本文首先回顧了自1997年以來關(guān)于碳納米管儲氫的實驗和理論研究工作，歸納出實驗和理論研究的主要結(jié)果。介紹了從理論上研究碳納米管儲氫的兩種主要方法：1．基于各種勢函數(shù)的巨正則蒙特卡羅(GCMC--GrandCanonicalMonteCarlo)方法。2．基于密度泛函等量子理論的分子動力學(xué)(MD—MolecularDynamics)方法。其次，采用L—J勢
2、能模型和GCMC方法，對多壁碳納米管儲氫的物理吸附過程進行了模擬計算。／系統(tǒng)地研究了乏璧堡雀的物理吸附儲氫量與管間距、管徑、管層數(shù)之間的關(guān)系，得出了如下結(jié)論：將多壁碳納米管的管間距由0．34mm增加到0．61nm和O．88～0．95nm，可有效增加多壁碳納米管的儲氫量；多壁碳納米管的物理吸附儲氫量隨碳管內(nèi)徑的增加而增加：多壁碳納米管的物理吸附儲氫量隨碳管層數(shù)的增加有減小的趨勢；多壁碳納米管儲氫時，管壁附近的氫分子數(shù)密度普遍高于管內(nèi)部分：多壁碳納米管的物理吸附儲氫量不如單壁碳納米管的物理吸＼附儲氫量；物理吸
3、附機制無法解釋氫在間距為o．34nm多壁碳納米管管壁間的吸附。Z／。／然后，運用量子理論與正則系綜分子動力學(xué)(CAMD--CanonicalAssembleMolecularDynamics)方法，對小管徑多壁碳納米管的化學(xué)吸附過程進行了數(shù)值計●■■■■■■■■-一算。結(jié)果表明，氫原子可以與碳管中的碳原子鍵合，附著于碳管管壁的內(nèi)外表面；{多壁碳納米管的化學(xué)儲氫量與管徑關(guān)系不大。從而揭示了碳納米管同時兼有物理{’●_■■■■■■■-_。_一吸附和化學(xué)吸附兩種儲氫機制。_／衛(wèi)——～／最后，對全文進行總結(jié)并對多
4、壁碳納米管儲氫的下一步研究工作做了展望。安徽大學(xué)碩上論文AbstraetAbstractTheexperimentalandtheoricalresearchesofhydrogenstorageincarbonnanotubes(CNTs)since1997werefirstlyreviewedinthisarticle，mainexperimentalandtheoricalresultshavebeengeneralized．Twomainapproachesoftheoricalstudyonhy
5、drogenstorageinCNTswereintroducedasfollows：1．GrandCanonicalMonteCarlo(GCMC)methodbasedonallkindsofpotentialfunctions．2．quantumMolecularDynamics(MD)basedondensityfunctionaltheory(DFT)etc．Secondly，byadoptingGCMCandLermard—Jones(L—J)potentialmodel，wesimulate
6、dthephysisorptionofhydrogeninmulti—walledcarbonnanotubes(MWCNTs)．TherelationofthephysisorptioncapicityofhydrogeninMWCNTsandthewall—walldistance、thediametersoftubes、thenumberofwallhasbeeninvestigatedsystematically,someconclusionswereobtainedasfollows：Ifthe
7、wall-walldistanceischangedfrom0．34nmtoO．61nmand0．88～0．95nm．thestoragecapicityofhydrogeninMWCNTswillbeeffectivelyimproved；thephysisorptioncapicityofhydrogeninMWCNTsisproportionaltotheinteriortubediameters；thephysisorptioncapicityofhydrogeninMWCNTsdecreases
8、asthenumberofwallincreasess；whenH2isadsorbedinMWCNTs，thenumberofH2nearthewallsofMWCNTsisgenerallymorethanthatininternalspaceoftube；thephysisorptioncapicityofhydrogeninMWCNTsisnothigherthanthatinsingle—walledcarbonna
