氮化硼纳米管阵列储氢的计算机模拟

采用巨正则蒙特卡罗方法模拟常温、中等压强下单壁氮化硼纳米管阵列的物理吸附储氢,重点研究压强、纳米管阵列的管径和管间距对单壁氮化硼纳米管阵列物理吸附储氢的影响.计算结果表明,氮化硼纳米管阵列的储氢性能明显优于碳纳米管阵列,在常温和中等压强下的物理吸附储氢量(质量百分数)可以达到和超过美国能源部提出的商业标准.并给出相应的理论解释.     

纳米管钛酸的ESR特性及其可见光照的影响

本文报道了纳米管钛酸在真空-0.1MPa、温度100℃的条件下,经过不同时间处理后的ESR特性及其可见光照的影响.发现纳米管钛酸经一定处理后,不经光照即出现g=2.003ESR信号,该信号是由捕获一个电子的氧空位(V_o)产生的,此信号随着处理时间的延长而增强;在532nm的可见光照射下,随着光照时间的延长信号强度随之增加,达到一定强度值后,不再随光照时间的延长而增加;光源关闭后,信号强度又逐渐减小,但不能恢复到原来信号强度的水平.     

纳米力学进展(续)

概述2002年度在纳米力学方面的若干新进展.在纳观计算力学方面,讨论了在微结构质流演化算法、纳米结构中应变的量子效应算法、LMPM并行算法等方面的进展.在纳观实验力学范畴,着重介绍了立体刻蚀的微加载系统.然后,我们展述了在纳米晶体力学、纳米管力学和纳米压痕力学等方面的新进展.      

铋纳米管电子性质的第一原理研究

运用第一原理分子动力学方法系统研究了铋纳米管的稳定性和电子性质 .发现铋纳米管的应变能 (StrainEnergy)符合经典的 1/R2 规律 .铋纳米管的能隙在 0 .7— 0 .8eV左右 ,具有半导体的特性. A first principle molecular dynamics with density functional theory and ultra-soft pseudopotential has been performed on the bismuth nanotubes. The strain energies are found to follow the classical 1/R 2 strain law. The bismuth nanotubes are expected as semi-conductor with the band gaps around 0.7 - 0.8 eV.     

TiO2纳米管与纳米线的制备及光电化学研究

利用钛箔表面沉积一层TiO2纳米粒子作为晶种,与NaOH反应,通过改变反应温度制备了TiO2纳米管与纳米线.在170℃,48 h的条件下合成了TiO2纳米管.在180℃时得到另一种一维的TiO2纳米线.并用XRD,SEM,SAED,EDS及HRTEM等分析手段对两种产物的成分、形貌、结构进行表征.对TiO2纳米管电极的光电化学性能进行了研究.结果表明,TiO2纳米管与纳米线为锐钛矿型和金红石型的混晶结构.TiO2纳米管单色光的光电转化效率达到10.38%.与钛酸盐纳米管相比,混晶结构TiO2纳米管显示出优良的光电转化性能.     

Blume–Emery–Griffiths纳米管的热力学与相变性质

利用有效场理论研究了圆柱形纳米管上Blume-Emery-Griffiths系统的热力学与相变性质,得到了系统的磁化强度、磁化率、比热和相图.讨论了四次交换作用与二次交换作用的比值 与晶格场对系统热力学量和相图的影响.研究发现:系统存在三临界点,且三临界点由参数 和晶格场共同决定,即若确定了参数 ,则三临界点所对应的晶格场也能确定.随着参数 的增加,系统出现三临界点时所对应的温度和晶格场也相应增大.     

Mn和Co线性单原子链填充Cu纳米管的稳定性和磁性

基于密度泛函理论框架下的第一性原理计算,系统地研究了过渡金属(TM)Mn和Co线性单原子链填充Cu纳米管所形成复合结构的稳定性和磁性.相对于孤立单原子链,复合结构的结合能大大增加,表明Cu纳米管的包裹使得Mn和Co单原子链的稳定性显著增强.随着管内TM原子间距的增加,Mn@CuNT复合结构表现出由反铁磁向铁磁的磁相变,而Co@CuNT复合结构则表现出由铁磁向反铁磁的磁相变.相对于自由单原子链,复合结构的磁晶各向异性能显著增强,且Cu纳米管的包裹使得Mn原子链的易磁化方向发生了改变.     

阳极氧化法制备TiO2多孔薄膜

本文综述了制备TiO₂薄膜的各种方法,详细介绍了阳极氧化法制备TiO₂多孔膜的进展,在非含氟电解液体系中,对纯钛进行阳极氧化处理可制得表面呈无规则生长的多孔膜结构;在含氟电解液体系中,则可自组织形成高度有序的TiO₂纳米管阵列,并指出阳极氧化法是可在常温低压下进行、操作工艺简单、薄膜性能稳定、再现性好的一种最具工业化应用潜力的制备方法。     

Detection of Trace Heavy Metals Ions by Arrays of Titania Nanotubes Annealed in Nitrogen

Redox response of trace heavy metals ions(THMIs) has better performance on highly ordered vertically oriented titania nanotube arrays(TNA) annealed in nitrogen. Experimental data showed that different THMIs possess different reaction peak shapes and charge and discharge capacities. Therefore, the TNA will become an important tool used for environmental protection and facilitating the rapid determination of THMIs. THMIs of 5×10-4 mol/L concentration were measured at a scan rate of 100 mV/s. The analytical ut...