低维硼碳纳米材料第一原理研究

介绍了近年来关于低维硼碳纳米材料结构和电子性质的研究工作.通过第一原理计算,从理论上预言了稳定的低维硼纳米结构,并系统研究了以稳定硼平面为基础的硼纳米管和硼纳米带的电子性质.对于硼碳复合纳米材料,以BC3,BC5和BC7有序结构的平面为基础,发现对其剪裁、氢化修饰之后,硼碳纳米结构具有丰富的电磁学性质,可能在未来电子学器件中得到广泛的应用.     

硼氮纳米管的研究进展

本文较全面地介绍了硼氮纳米管的最新研究进展,归纳和总结了现有的合成和制备方法,简要概述了其结构,详细介绍了其物理性质,并指出了今后研究的发展方向.     

硼氮纳米管的研究进展

本文较全面地介绍了硼氮纳米管的最新研究进展,归纳和总结了现有的合成和制备方法,简要概述了其结构,详细介绍了其物理性质,并指出了今后研究的发展方向。     

一个飞速发展的领域:非富勒烯有机太阳能电池受体材料

有机太阳能电池作为解决能源问题的重要手段之一,2006年以来得到了深入的研究.其电子受体材料较多地局限在富勒烯及其衍生物领域,由于其光谱吸收窄、溶解性差、成本高、生产过程中环境不友好等问题,迫使科学家们寻找新的受体材料.近年来,非富勒烯电子受体材料吸引了科学家们的关注.非富勒烯受体材料的光谱吸收宽,溶解性好,结构可控,易加工等特点决定了其在有机太阳能电池领域有广泛的应用.综述了2011年以来非富勒烯有机太阳能电池受体材料领域的进展,并对其将来的发展进行了展望.     

富勒烯的理论研究

在对中国富勒烯领域的理论研究现状作简要评述之后。侧重介绍本课题组近几年来在富勒烯结构、稳定性、取代型掺杂富勒烯、内嵌金属富勒烯等方面的理论研究工作。最后简述富勒烯的应用，并给出对富勒烯及其相关领域的理论研究的几点初步看法。     

高分子／富勒烯光伏电池的研究进展

高分子／富勒烯光伏电池是近些年来研究比较广泛的一类新型聚合物光伏器件。本文详细分析了高分子／富勒烯光伏电池的分类及工作原理，并介绍了以共轭高分子作为电子给体材料，富勒烯及其衍生物作为电子受体材料的高分子／富勒烯光伏电池的研究进展。     

富勒烯及其改性衍生物在催化燃料电池领域的研究进展

富勒烯因其独有的结构,优异的光学、电学等性能而被作为催化剂载体,应用于燃料电池等诸多方面.文章综述了以C60为代表的富勒烯的结构、理化性质,并阐述了富勒烯及其衍生物作为贵金属催化剂载体的应用,最后对富勒烯的未来发展进行了展望.     

有机太阳能电池受体材料载流子动力学的研究进展

近年来，非富勒烯有机小分子受体的出现推动了有机太阳能电池领域的蓬勃发展.然而，非富勒烯有机小分子受体的光物理机制以及基于它们的有机太阳能电池的光电转换机制仍不清楚，严重制约了高性能有机太阳能电池的高效开发.本文简要介绍了本课题组近年来在有机太阳能电池受体材料载流子动力学方面的研究进展.尝试通过研究端基工程、侧链工程和骨架工程对小分子受体载流子动力学的影响，建立结构-动力学-器件性能关系，推动有机太阳能电池的进一步发展.     

Li掺杂硼氮纳米管与氢相互作用的密度泛函研究

采用密度泛函广义梯度近似（GGA）方法研究了碱金属锂原子掺杂硼氮纳米管（BNNT（8,0））与氢分子的相互作用．优化得到了稳定的几何结构,Li@BNNT复合结构可以吸附三个氢分子．通过分析态密度分布和结合能,说明这种结构可以作为一种储氢材料．为碱金属掺杂硼氮纳米管储氢性质的研究提供了基础．     

C_（60）@（n,0）与C_（20）@（n,n）的组装与性质——纳米豆荚的量子化学计算与研究

采用从头计算法对锯齿豆荚管C60@（n,0）的结构与电子性质进行量子化学计算,结果表明,在由一条松散堆积的富勒烯链填充的纳米管之费米能级附近电子结构可以近似为这两个已发生固定相对位移组成部分电子结构的叠加.把这种固定的能带位移近似扩展到由一条密堆积C60链严格填充的（n,0）纳米管中,在电子性质方面会出现一种从半导体（n=17）到金属（n=18～19）的戏剧性变化.并且有报道C60填充（17,0）半导体纳米管所形成的导带上之精细双峰结构已被观察到.这种理论上最小的纳米豆荚其直径为1.064nm.     

Controlled fabrication of fullerene derivative one-dimensional nanostructures via electrophoretic deposition of its clusters

Well-defined and controllable one-dimensional(ID) nanostructures of fullerene derivative have been prepared by an electrophoretic template synthesis method. The clusters of fullerene derivative formed in mixed solvents are introduced into the channels of porous alumina templates through a dc electric field. Four types of ID nanostructures(solid nanowires, solid-wall nanotubes, porous nanowires and porous-wall nanotubes) have been obtained by changing the deposition parameters. This,approach opens a new avenue to assemble fullerene derivatives, endohedral fullerenes, as well as other functional organic compounds, which can form clusters in ID nanostructure arrays for applications in chemical sensors, light energy conversion devices and nanoscale electronic and optoelectronic devices.     

碳纳米管和硼纳米管热膨胀性能的第一性原理研究

采用密度泛函及分子动力学理论,对碳纳米管和硼纳米管的热膨胀性能进行了研究.研究发现小管径的硼纳来管具有出较好的反膨胀性能,硼纳米管的反膨胀性能与管径的关系和碳管的结果不同.低温下,硼六边形中心的硼原子的横向振动模式可能是其反膨胀性能的主要原因.小管径的硼纳米管的反膨胀性能可以和碳纳米管的性能相比较,表明小管径的硼纳米管在反膨胀领域具有很高的应用前景.     

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。     

Solid-state Synthesis of Carbon-nanostructures

1 Results In addition to single wall and multiwall carbon nanotubes[1], several structures,which are more or less related to fullerenes,including carbon nanohorns[2a], carbon nanospheres[2b] and onion like carbon structures[2c] have been reported.A new simple straight forward method to access some of these structures is the solid-state pyrolysis of different organometallic complexes in a sealed vessel,which led so far to carbon nanotubes[3a,b], carbon nanocables[3c] and onions[3d].     

含硼资源开发的有关相化学研究进展

相平衡与相图是盐湖卤水资源开发利用的理论依据，本文重点归纳总结了含硼资源开发的有关相化学研究进展，内容主要包括硼酸和硼酸盐体系的稳定相平衡、硼酸盐体系的介稳相平衡及含硼水盐体系溶解度理论计算的研究现状，重点总结了我国卤水中硼资源和硼矿资源开发利用的有关相平衡研究现状，指出了存在的主要问题和发展方向。     

碳纳米管力学性能的研究进展及应用

简述了碳纳米管的结构和种类,综述了碳纳米管力学性能的研究进展,讨论了研究中所应用的实验技术和计算方法,并对碳纳米管力学性能的应用做了介绍.     

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.     

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.