单壁氮化硼纳米管储氢的理论研究

采用蒙特卡罗方法模拟常温、中等压强下单壁氮化硼纳米管的储氢,重点研究了单壁氮化硼纳米管的管径、管长和手性以及压强对其物理吸附储氢的影响.与单壁碳纳米管的物理吸附储氢相比较,氮化硼纳米管的储氢性能明显优于碳纳米管.计算结果显示,在常温、中等压强下单壁氮化硼纳米管的物理吸附储氢量(质量百分数)可以达到美国能源部提出的商业标准.     

一种直接在镍片上生长氮化硼纳米管膜的方法

以球磨无定型硼粉和MgO粉后得到混合粉体为原料,于1 150 ℃氮化反应,直接在镍片上生长出BN纳米管膜.利用X-射线衍射、扫描电子显微镜、高分辨电子显微镜和电子散射能谱等分析手段对产物进行了详尽的结构表征,并初步探讨了BN纳米管膜的形成机制.     

锂掺杂对单壁氮化硼纳米管阵列储氢的影响

采用巨正则蒙特卡罗方法,研究了锂掺杂对单壁氮化硼纳米管阵列(SWBNNTA-SingleWalled Boron Nitride Nanotube Array)物理吸附储氢的影响.揭示了锂掺杂是提高SWBNNTA储氢能力的有效手段,并给出了最佳的掺杂方案.计算结果表明,选择最佳的掺杂方案,并合理控制SWBNNTA的结构与尺寸,可使锂掺杂SWBNNTA在常温、中等压强下的物理吸附储氢量达到和超过美国能源部提出的2015年研究目标.     

模板法合成的纳米材料

介绍纳米材料的一些特点和性质，评述用模板法合成的各种纳米结构材料和纳米管的应用前景及最新进展。     

Armchair型氮化硼纳米管的Kekule结构计数

介绍了带半-B12N12帽的armchair型单壁氮化硼纳米管(BN-SWNT)，并对其Kekule结构的个数进行了计算，通过使用定位配置技术和特殊的编码方法，建立了关于Kekule计数K的递推公式．数值计算结果表明，与zigzag型类似，armchair型氮化硼纳米管的Kekule计数也随着管子中间层数的增加呈指数增长。     

芳香纳米材料的展望

香料香精广泛应用于食品、纺织、皮革、造纸和化妆品等领域,目前香气怡人且长效芳香产品技术的研发已成为国际热点.本课题组围绕纳米香料与多孔纤维材料协同作用机制关键科学问题,获得纳米香料香精、芳香皮革、芳香丝绸和芳香壁纸等产品,从而全方位实现技术-产品-标准3大引领的研究成果和设想,服务于行业的可持续发展.     

单壁氮化硼纳米管拉曼散射强度的计算

利用非共振情况下的键极化模型理论,对单壁氮化硼纳米管的拉曼光谱强度进行研究.考察氮化硼纳米管结构、入射光和散射光的偏振方向以及管轴的取向对散射光强度的影响.计算结果表明:光的偏振方向对拉曼散射强度影响较大,而手性对拉曼光谱的影响较小.针对氮化硼纳米管样品的实际情况,给出无规取向氮化硼纳米管的拉曼散射强度.     

功能化氮化硼纳米管磁性的理论研究

本文采用密度泛函理论计算研究了氢化/氟化BN纳米管的自发磁化现象.研究结果表明：单个H原子/F原子倾向于吸附在B位,且均能够诱导自发磁化.两个H原子/F原子吸附在B位上时也可以使体系发生自发磁化,而具有磁性的氢化BN纳米管是一种亚稳结构.与此相反,具有磁性的氟化BN纳米管是稳定结构,其磁矩随着覆盖率的增加而增大,其电子学性质与氟原子在BN纳米管表面的覆盖结构有关.因此,具有磁性的氟化BN纳米管比氢化BN纳米管在实验上更容易实现.可以预见,磁性氟化BN纳米管将在自旋电子器件的制作中发挥巨大的应用价值.     

单壁碳纳米管模板法快捷制备高纯度氮化硼纳米管技术

以Na BH4为硼源,以NH4Cl为氮源,以单壁碳纳米管为模板,利用自制的不锈钢高压反应釜制备氮化硼纳米管,采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、X射线能谱仪及透射电子显微镜等手段对制备的氮化硼纳米管进行一系列微观形貌及物相分析。结果表明,制备的氮化硼纳米管在电镜下中空管状结构明显,直径约20 nm,粗细均匀,纯度较高,形貌良好。     

热电材料低维化的研究进展

热电材料是一种能够实现电能与热能之间直接转换的功能材料,它可提供一种既清洁又安全的发电和制冷方式,具有广泛的应用前景.近年来的理论和实验研究表明,低维化和小尺度化是热电材料研究和开发极具前景的发展方向.低维结构大大提高了费米面附近的态密度,提高了Seebeck系数;将材料的晶粒细化到纳米级别,可以增加对载流子和声子的散...     

Armchir型氮化硼纳米管的Kekule结构计数

介绍了带半-B12N12帽的armchair型单壁氮化硼纳米管(BN-SWNT),并对其Kekule结构的个数进行了计算.通过使用定位配置技术和特殊的编码方法,建立了关于Kekule计数K的递推公式.数值计算结果表明,与zigzag型类似,armchair型氮化硼纳米管的Kekule计数也随着管子中间层数的增加呈指数增长.     

镍衬底上立方氮化硼薄膜的大面积生长

采用热丝辅助射频等离子体化学气相沉积（ＣＶＤ）方法地较大面积（≥５ｃｍ＾２）镍衬底上生长立方氮化硼（ｃ－ＢＮ）薄膜。所用气体为硼烷、氨气和氢气的混合气体。实验发现，灯丝温度及其分布是影响ｃ－ＢＮ薄膜生长的主要因素。Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）分析表明，样品中立方相的成分随温度的升高而增加，当温度达到２０００℃时，样品中主要为立方相成分，无六方相（ｈ－ＢＮ）或其它杂相形成。用扫描电镜（ＳＥＭ）对样品表面不同     

氮化硼薄膜的厚度对场发射特性的影响

利用射频磁控溅射方法, 在n型（100）Si基底上沉积了不同厚度（54~124 nm）的纳米氮化硼（BN）薄膜. 红外光谱分析表明, BN薄膜结构为六角BN（h-BN）相(1 380 cm^-1和780 cm^-1)结构. 在超高真空系统中测量了不 同膜厚的场发射特性, 发现阈值电压随着厚度的增加而增大. 厚度为54 nm的BN薄膜样品阈 值电场为10 V/μm, 当外加电场为23 V/μm时, 最高发射电流为240 μA/cm². BN薄膜场发射F-N曲线表明, 在外加电场作用下, 电子隧穿了BN薄膜表面势垒发射到真空.     

应力条件下单壁氮化硼纳米管结构、力学和电学性质

采用第一性原理赝势平面波方法,研究了单壁氮化硼(BN)纳米管在应力条件下的结构、力学和电学性质。计算了不同类型氮化硼纳米管的弹性模量、拉伸强度和Poisson比。结果表明:氮化硼纳米管具有与碳纳米管相同量级的弹性模量(TPa量级)和拉伸强度(GPa量级),可以当作稳定的基体材料用于复合材料的合成中。同时发现:在拉伸情况下,氮化硼纳米管的结构和能带结构均发生一定规律的变化,能隙逐渐减小。这表明,氮化硼纳米管可以用作nm级别的力学传感器。     

立方氮化硼在金属切削刀具方面的应用发展

本文概括了立方氮化硼的物理机械性能，介绍了国内外立方氮化硼刀具在金属切削加工中的应用及发展现状，提出了对发展我国立方氮化硼刀具的看法。     

纳米材料的现状及发展

介绍了纳米材料的研究现状及特点。对纳米组装材料、纳米结构材料、纳米添加材料、纳米涂层材料和纳米颗粒的表面修饰和包覆等纳米材料的研究进行了评述，并对纳米材料的发展提出展望。     

纳米材料制备技术研究进展

综述了近年来在纳米材料制备领域的一些最新研究进展，并对每种制备技术的优缺点进行了比较和评价 。     

低维材料热膨胀系数测量装置

准确测量不同材料的热膨胀系数，是航天和超导等领域中大型工程项目进行材料选择和结构设计的前提．对于具有一定厚度的三维结构材料，目前有多种测量热膨胀系数的方法．其中应变片法是一种较为简单且常用的方法．但由于低维材料(一维线材和二维带材)自身强度低和不能承压，目前只有测量薄膜厚度方向热膨胀系数的方法，     

基于金刚石结构碳的多孔材料设计及储氢性能研究

基于金刚石结构的碳设计了多孔材料,利用GCMC方法对其在温度为298 K,压强为0~100 bar的条件下的储氢量、氢分子分布和等量吸附热进行了讨论.考虑孔内壁以化学吸附的氢在内,PCM-2和PCM-3两种多孔材料的重量储氢量达到了相关机构规定的实际储氢应用的最低标准.氢分子密度分布图表明氢分子在孔道中的分布距离孔道边缘有一定的距离,此距离是因氢分子具有一定的动力学直径所致.等量吸附热表明多孔材料对氢分子的吸附属于物理吸附.