| 题名 | 碳纳米管催化限域效应的理论研究 |
| 作者 | 任鹏举 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2014-12-23 |
| 授予单位 | 大连化学物理研究所 |
| 授予地点 | 大连化学物理研究所 |
| 导师 | 包信和 |
| 学位专业 | 物理化学 |
| 中文摘要 | 碳纳米管具有一维、直通的管状结构，提供了非常规整而且尺寸可调的纳米孔道，可以将物质限域到纳米尺度甚至亚纳米尺度的空间。本论文利用理论计算和模拟的方法研究了碳纳米管催化限域效应，着重研究了限域体系中分子的吸附、富集和核磁共振响应，以及利用限域金属调变碳纳米管的催化活性。采用GIPAW理论方法详细研究了在外磁场作用下，不同结构的碳纳米管磁学响应和芳香性特征，及其产生的限域作用对分子的吸附及其核磁共振响应行为的影响规律。碳纳米管对分子的选择性富集作用。我们以非极性的苯和极性的乙酸为探针分子，发现两者共存时，管腔对苯分子具有选择性的富集作用。碳纳米管对氮气具有强烈的富集作用，并且随着温度和压力的降低，以及管腔的减小，富集效应增强。氮气的富集作用可降低反应的活化能，从而可能实现较温和条件的合成氨反应。限域在碳纳米管或者石墨烯碳层下的金属调变了表面碳层的电子结构，使其具有析氢反应的催化活性，反应遵循Volmer-Heyrovsky机理。我们发现，与碳层有强烈相互作用的金属如铁、钴、镍等，对碳层具有更好的调变作用。这主要是由于金属向碳层转移电子使得表面电子密度增加、电子势能降低，从而增加了氢的结合能力。 |
| 学科主题 | 物理化学 |
| 公开日期 | 2016-05-09 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://cas-ir.dicp.ac.cn/handle/321008/143289]  |
| 专题 | 大连化学物理研究所_中国科学院大连化学物理研究所 |
| 作者单位 | 大连化学物理研究所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 任鹏举. 碳纳米管催化限域效应的理论研究[D]. 大连化学物理研究所. 大连化学物理研究所. 2014. |
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