C_(10)H_8修饰锯齿型单壁碳纳米管电子结构研究

通过对C10H8修饰锯齿型单壁碳纳米管的第一性原理电子结构计算,获得与相关文献第一性原理计算结果相一致的管外平衡距离,并在此基础上比较了不同吸附位置和构型的电子结构。发现C10H8与锯齿型单壁碳纳米管的管外吸附对能带带隙不产生显著的影响。进一步的比较分析发现,电荷的转移主要发生在价带第1、第2峰与导带第1峰之间,而价带第2峰对构型信息较为敏感。价带第1峰反应了C10H8分子与管轴位置的信息。相关结论将有可能应用于构建基于碳纳米管的高灵敏度、多功能有机分子传感纳电子器件。     

单壁磁性纳米管的自旋波谱

利用量子统计理论的多体格林函数方法计算了单壁磁性纳米管的自旋波的色散关系.Armchair型纳米管的自旋波谱只有一支,这一支有int(m/2+1)条色散曲线.当q1a+q2a=2π时,自旋波能量是简并的.当纳米管的管径m(亦即圆周方向上的格点数)一定时,自旋波能量曲线随温度的升高而降低.Zigzag型磁纳米管的自旋波谱分为两支:ω1支和ω2支.每一支都有m条色散曲线.当q1b+q2b=π时,自旋波能量是简并的.自旋波能量简并在物理上是由对称性所致.     

基于单壁金属有机纳米管(SWMONTs)的药物传递系统（英文）

功能化单壁金属有机纳米管(SWMONTs)可以装载抗癌药物5-氟尿嘧啶(5-FU).材料表征结果表明,药物与SWMONTs的存在比例为每1.0 g载体SWMONTs中含有0.33 g的5-FU.释放曲线表明,在PBS缓冲液(p H=7.4)中24 h释放量为79.6%,而在缓冲液(p H=5.7)中24 h释放量为75%.细胞4T1和RAW264.7被用于细胞毒性实验.2种癌细胞的最高致死率均发生在最高实验浓度的载药体系(5FU@SWMONTs)处理时间最长的样品中.结果表明,5FU@SWMONTs对癌细胞的毒性会因为SWMONTs组分的存在而增强.     

N/P/As/Sb掺杂(9,0)型碳化硅纳米管的第一性原理

基于第一性原理,研究(9,0)型碳化硅纳米管壁掺杂N/P/As/Sb元素对其电子结构的影响.结果表明,随着掺杂的VA族原子半径的增加,电负性的减弱,其能带结构发生较大改变,特别是As/Sb分别取代Si原子后,其能带展示出P型半导体特性,这点不同于N原子掺杂后的半金属性,P原子掺杂后表现出的N型半导体特性.计算结果说明五族元素掺杂碳化硅纳米管并不都是N型掺杂.     

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.     

单壁碳纳米管(SWCNT)修饰电极循环伏安法测定水样中的苯酚

采用循环伏安法研究了苯酚在单壁碳纳米管(SWCNT)修饰电极上的电化学行为。结果表明:在pH=6.0的HAc-NaAc缓冲溶液中,扫描速度为100 mV/s时,苯酚的氧化峰电流值(ipa)与其浓度在2.5×10-7～5.0×10-4mol.L-1范围内呈良好的线性关系,回归方程为ipa(mA)=1.098c-3.04×10-3(R=0.9988,c:mmol.L-1),检出限为8.0×10-8mol.L-1(RSN=3)。将该修饰电极应用于水样中苯酚的分析测定,回收率为96.7%～105%,结果令人满意。     

扶手椅型单壁氮化硼纳米管的尺寸对缬氨酸旋光异构的限域影响

采用QM与MM组合的ONIOM方法,对标题反应进行了研究。结构分析表明:SWBNNT (硼氮纳米管)(5,5)的限制致缬氨酸分子骨架明显形变,同时SWBNNT (5,5)也发生了形变。计算表明:以氨基氮为质子转移桥梁的旋光异构是优势反应通道。缬氨酸限域在SWBNNT (5,5)时,旋光异构决速步的内禀能垒是318.41 kJ·mol~(-1);缬氨酸限域在SWBNNT (6,6)时,质子迁移与羟基旋转同步与分步进行的旋光异构决速步的内禀能垒分别是306.42和306.93 kJ·mol~(-1)。均比裸反应优势通道的决速步能垒268.93 kJ·mol~(-1)显著升高。缬氨酸限制在SWBNNT (7,7)时,旋光异构决速步的内禀能垒是262.81 kJ·mol~(-1),与裸反应相差无几。结果表明:SWBNNT (5,5)和SWBNNT (6,6)的限域对缬氨酸旋光异构具有明显的负催化作用。     

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.     

用分子动力学方法预测硅纳米薄膜的热导率

采用非平衡分子动力学方法,基于优化的集成势函数COMPASS力场,预测了室温下(300K)硅纳米薄膜的热导率.模拟结果表明:厚度约4~10nm的硅薄膜的热导率在3.06~7.28 W/(m·K)范围,并且随着膜厚的增加而增大,表现出明显的尺度效应.在所计算的薄膜厚度范围内,硅纳米薄膜的热导率与薄膜厚度呈现近似线性变化的关系.应用气动理论对产生的尺度效应进行了初步的理论分析,当薄膜厚度在几纳米到十几纳米时,有效声子平均自由程与膜厚有关,不再等于体材料的平均自由程.同时也将本文的预测结果与其他研究者采用Stillinger-Weber势所进行的模拟结果进行了比较.为分子动力学方法在低维材料热物性方面的研究提供了有益的参考.     

单壁碳纳米管修饰碳纤维微电极的电催化性能研究

本文将单壁碳纳米管修饰到碳纤维微电极上,得到一种高灵敏的碳纤维修饰电极,对多巴胺、铁氰化钾、抗坏血酸等小分子具有较强的电催化作用,灵敏度较未修饰的电极有很大提高,对多巴胺的检测限达5×10-7mol/L。在20mmol/LTris-HC(l pH7.4)缓冲溶液中,100 mV/s扫速时,DA的浓度与修饰电极差分脉冲图中氧化峰电流成正比,在1×10-7～1×10-4mol/L浓度范围内,线性回归方程为Ip(A)=2×10-10+0.0002C(mol/L),相关系数r=0.9938。     

单壁碳纳米管修饰电极对色氨酸的电催化氧化

采用单壁碳纳米管修饰的玻碳电极对色氨酸的电极行为进行了研究,在0.1 mol.L-1邻苯二甲酸氢钾-盐酸缓冲溶液(pH 2.5)中,发现该修饰电极对色氨酸有明显的电催化作用,色氨酸浓度为1.2×10-6~3.0×10-4mol.L-1时峰电流与色氨酸浓度呈线性关系,检测限为2.5×10-7mol.L-1.同时,对色氨酸的氧化机理进行了考察,结果表明此反应过程是一个涉及2个电子转移和2个质子转移的吸附控制过程.     

碳化硅纳米管几何结构和应变能的理论研究

本文采用密度泛函方法研究了碳化硅纳米管的几何结构和相对于3C-SiC的应变能。研究结果表明：1）碳化硅纳米管中的碳原子和硅原子分布在不同直径的两个圆柱面上，碳原子所在圆柱面的直径比硅原子的大，随着纳米管直径的增加这两个圆柱面的直径差别减小；2）在椅型和锯齿型碳化硅纳米管中均存在着长度不相等的两种共价键，随着纳米管直径的增加这两种共价键的键长趋于一致；3）碳化硅纳米管相对于3C-SiC的应变能均大于0．6eV，因此它是一种亚稳态，在适当的条件下有可能合成单壁碳化硅纳米管，但是其结构比较容易向闪锌矿结构转变．     

氮掺杂(10,0)单壁碳纳米管的电子结构

利用密度泛函第一原理研究不同氮掺杂方式(10,0)单壁碳纳米管的电子结构. 当氮原子取代碳纳米管中的碳原子时, (10,0)单壁碳纳米管转变为n型半导体. 当氮原子吸附在碳纳米管表面时, (10,0)单壁碳纳米管转变为p型半导体, 同时与吸附氮原子相连碳原子的p轨道上的小部分电子被激发至d轨道上.      

氮掺杂碳化硅纳米管电子场发射的第一性原理研究

运用第一性原理研究了氮掺杂对碳化硅纳米管场发射性能影响.计算结果表明,在外加电场作用下,体系的态密度均向低能端移动,赝能隙及最高占据分子轨道/最低未占据分子轨道能隙减小,且Mulliken电荷在帽端聚集程度增加.态密度、最高占据分子轨道/最低未占据分子轨道能隙及Mulliken电荷分析表明,氮掺杂改善了碳化硅纳米管的场发射性能,且N替代顶层五元环中Si原子体系场发射性能最优.     

(n,n)扶椅型单臂ZnO纳米管的第一性原理

采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法系统研究了(n,n)扶椅型单臂ZnO纳米管的电子结构和属性。能量计算结果显示(n,n)扶椅型单臂ZnO纳米管的结合能都是负的,表明扶椅型单臂ZnO纳米管在基态下可稳定存在。当扶椅型ZnO纳米管直径增大,体系基态能量减小,ZnO纳米管体系趋于更加稳定的状态。其次,能带结构计算结果揭示扶椅型ZnO纳米管为直接宽带隙半导体材料,禁带宽度大于ZnO体材料的值,纳米管的整个价带随着纳米管管径的逐渐增加而被明显展宽,纳米管的价带向低能方向出现了明显的漂移现象。另外,在ZnO纳米管价带顶部出现了由表面效应引起的缺陷态能级。光学属性计算结果显示,吸收光谱发生了蓝移现象,计算的纳米管吸收带边对应于光谱的紫外波段,表明(n,n)扶椅型单臂ZnO纳米管是一种很有前途的紫外半导体发光材料。     

GM(1,1)预测方法的实用处理

用目前常用的灰色模型GM(1,1)拟合预测方法,对中国居民的储蓄与手存现金进行估计,存在系统偏差,且由AGO得出的{X_t~(1)}往往不易解释其实际含义。该文为解决这一问题,根据GM(1,1)的累加与差分两类拟合表达式,给出了模型的两步LS估计,且大大提高了预测精度。     

(6,5)单壁碳纳米管对盐酸阿霉素的载药研究

以分离后的单壁碳纳米管为载药工具,制备了一种(6,5)单壁碳纳米管-盐酸阿霉素-人血清白蛋白-叶酸((6,5)SWCNT-Dox-HSA-FA)四元靶向载药系统.首先通过反应制备得到三元复合物Dox-HSA-FA,并采用双水相萃取法分离得到(6,5)SWCNT;然后采用超声作用将(6,5)SWCNT分散至Dox-HSA...     

纳米管Ni3(NO3)2(OH)4的热分解动力学研究

用硝酸镍和十二烷基苯磺酸钠在乙醇溶剂中进行溶剂热反应，制得了碱式硝酸镍纳米管，做出了该化合物的TG和DTG曲线，并采用积分法中的Coats-Redfem法和微分法中的Achar，对其热分解过程的非等温动力学数据进行处理，得到了热分解反应的动力学参数和最可儿反应机理函数．     

硼掺杂对(2,2)单壁碳纳米管电子结构影响研究

基于密度泛函理论下的第一性原理,计算了不同Ｂ掺杂浓度的SWCNT的几何形状结构、杂质的形成能、能带结构和态密度（DFT）,研究了Ｂ掺杂对（2,2）单壁碳纳米管（SWCNT）电子结构的影响．Ｂ杂质的引入使SWCNT的管径增大,杂质的形成能为负值,表明（2,2）SWCNT进行掺Ｂ的过程为放热反应,Ｂ原子以替位形式掺入碳纳米管中是可行的．掺杂Ｂ后,SWCNT的费米能级向价带迁移,使（2,2）SWCNT转变为ｎ型半导体．