水分子與離子晶體填充碳納米管的動力學(xué)模擬及其電子學(xué)、光學(xué)特性研究.pdf

1、納米材料與器件作為21世紀最重要的納米科學(xué)與技術(shù)的分支,近年來得到了飛速的發(fā)展,顯現(xiàn)出巨大的潛力和生命力。目前這一交叉學(xué)科已成為學(xué)術(shù)界最為前沿的研究領(lǐng)域之一,也是各國投入巨資極力發(fā)展的未來科學(xué)技術(shù)的制高點。在各種新興的納米材料中,碳納米管以其特殊的結(jié)構(gòu)、優(yōu)良的性能、極高的穩(wěn)定性受到了非常廣泛的關(guān)注。而它所具有的各種獨特性質(zhì)在顯示出無窮魅力的同時,也造就了許多新概念和新技術(shù)。碳納米管作為一種一維管狀分子,可以視作由石墨片卷曲而成。這種獨特

2、的結(jié)構(gòu)使其具有極高的表面積,對氣體、液體等分子表現(xiàn)出較強的吸附性能;同時其管狀空腔具有較大的容積,能夠作為高效的分子存儲介質(zhì)。研究發(fā)現(xiàn),通過毛細作用,碳納米管可以將氫氣等氣體分子吸入并存儲在管內(nèi)。通過提高儲氫量,碳管有可能在未來成為氫燃料的重要載體。除了氫等氣體分子外,其他分子或者溶液,以及DNA、蛋白質(zhì)等生命物質(zhì)也能夠被吸附到碳納米管之中。在研究這些吸附和輸運現(xiàn)象時,水的作用是人們最關(guān)注的。水分子廣泛存在于自然環(huán)境、化學(xué)試劑以及生物體