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碳纳米管上吸附过程的非平衡输运方程与第一性原理研究

材料科学 2014-12-04 v1

摘要

在碳纳米管(CNT)上气体吸附的理论研究中,自洽地考虑了电离、极化、表面扩散和原子脱附等非平衡过程。该方法基于祖巴列夫非平衡统计算符方法和反应扩散理论。针对所选的描述参数——吸附原子的平均数量、CNT电磁场中电离和极化原子的平均数量,以及从CNT表面脱附原子的平均数量——得到了非线性输运方程组。对具有实际应用兴趣的气体(He和NO)进行了“气体-单壁碳纳米管”系统的第一性原理模拟。获得的吸附能值揭示了吸附He原子的优先定位位点及其对吸附距离的依赖性。展示了NO吸附对CNT电子性质的显著影响。分析了空位存在对吸附性质的影响。结果表明,在空位形成的影响下,CNT结构发生重构,使得NO分子能够发生化学吸附。

关键词

引用

@article{arxiv.1412.1284,
  title  = {Nonequilibrium transport equations and ab initio study of adsorption processes on carbon nanotubes},
  author = {A. I. Vasylenko and M. V. Tokarchuk and S. Jurga},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1412.1284},
  year   = {2014}
}

备注

12 pages, 4 figures