B(N)掺杂单壁碳纳米管的Al原子吸附性能的第一性原理研究

摘要：

采用基于密度泛函理论的平面波赝势方法和广义梯度近似,对未掺杂、掺B、掺N的碳纳米管(CNT)不同位置上Al原子的吸附进行了几何优化,计算了吸附Al、掺杂前后CNT的能带结构、态密度、差分电荷密度、电荷布居数和吸附能.计算结果表明,掺B使CNT形成缺电子状态,利于具有自由电子的Al原子的吸附结合,可显著提高Al在金属性的(5,5)CNT和半导性的(8,0)CNT外壁的吸附能;掺杂N形成多电子状态,在费米能级附近半满的施主能级也利于填充Al的价电子,改善Al在(5,5)CNT和(8,0)CNT外壁的吸附结合性.掺B提高了Al与CNT的离子性键结合,掺N提高了Al与CNT的共价性键结合,均改善了CNT外壁Al原子的吸附,此种方法有望改善Al基体和CNT之间的界面结合.

关键词：密度泛函理论、单壁碳纳米管、B(N)掺杂、Al原子吸附

所属期刊栏目：57

分类号：O6(化学)

资助基金：国家自然科学基金50771071

在线出版日期：2009-04-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：7833-7840