碳納米管陣列儲(chǔ)氫的分子動(dòng)力學(xué)研究.pdf

1、本文首先闡述了研究碳納米管儲(chǔ)氫的意義所在，指出碳納米管是一種很有前途的儲(chǔ)氫材料。 其次，回顧了自1997年以來(lái)關(guān)于碳納米管儲(chǔ)氫的實(shí)驗(yàn)和理論研究工作進(jìn)展，并對(duì)實(shí)驗(yàn)和理論研究的主要結(jié)果進(jìn)行了比較，發(fā)現(xiàn)兩者尚存在一定的差距。介紹了理論上研究碳納米管儲(chǔ)氫的三種主要方法：1.基于各種勢(shì)函數(shù)的巨正則蒙特卡羅(GCMCGrandCanonicalMonteCarlo)方法。2.基于各種勢(shì)函數(shù)的經(jīng)典分子動(dòng)力學(xué)(MDMolecularDynami

2、cs)方法。3.基于量子理論的密度泛函理論(DFT-DensityFunctionTheory)。 然后，重點(diǎn)介紹了作者自己的工作。主要內(nèi)容為：①巨正則系綜分子動(dòng)力學(xué)模擬元胞的創(chuàng)建；②氫分子與碳納米管壁彈性碰撞機(jī)制的建立及算法設(shè)計(jì)；③碳納米管陣列物理吸附儲(chǔ)氫的分子動(dòng)力學(xué)模擬細(xì)節(jié)及程序設(shè)計(jì)；④計(jì)算機(jī)模擬研究結(jié)果的獲取與分析，重點(diǎn)研究了管徑、管間距、溫度和壓強(qiáng)對(duì)單壁碳納米管陣列物理吸附儲(chǔ)氫的影響。其中，①、②兩項(xiàng)工作是本文的創(chuàng)新點(diǎn)。