| 摘要 | 第1-6页 |
| Abstract | 第6-11页 |
| CONTENTS | 第11-14页 |
| 图表目录 | 第14-18页 |
| 主要符号表 | 第18-19页 |
| 1 绪论 | 第19-43页 |
| ·低维碳纳米结构 | 第19-27页 |
| ·碳纳米管的结构 | 第21-24页 |
| ·石墨烯的结构 | 第24-25页 |
| ·碳纳米材料的几种拓扑缺陷 | 第25-27页 |
| ·碳纳米管化学 | 第27-33页 |
| ·碳纳米管的共价功能化修饰 | 第27-32页 |
| ·碳纳米管的非共价功能化修饰 | 第32-33页 |
| ·单壁碳纳米管共价功能化模拟研究 | 第33-39页 |
| ·碳纳米管壁功能化反应的分类模拟研究 | 第34-37页 |
| ·碳纳米管壁自由基加成反应的模拟研究 | 第37-38页 |
| ·缺陷碳纳米管壁功能化反应的模拟研究 | 第38-39页 |
| ·掺杂碳纳米管壁功能化反应的模拟研究 | 第39页 |
| ·石墨烯的功能化改性 | 第39-41页 |
| ·石墨烯的共价功能化修饰 | 第39-40页 |
| ·石墨烯的非共价功能化修饰 | 第40-41页 |
| ·石墨烯功能化模拟研究 | 第41页 |
| ·论文选题思路和主要内容 | 第41-43页 |
| 2 理论基础和计算方法 | 第43-54页 |
| ·前言 | 第43页 |
| ·第一性原理模拟 | 第43-47页 |
| ·从头算方法 | 第44-45页 |
| ·第一性原理方法 | 第45-47页 |
| ·密度泛函理论 | 第47-51页 |
| ·Thomas-Fermi模型 | 第47-48页 |
| ·Hohenberg-Kohn定理 | 第48-49页 |
| ·Kohn-Sham方程 | 第49页 |
| ·体系的基态能量、总能量和结合能 | 第49-50页 |
| ·交换关联函数 | 第50-51页 |
| ·密度泛函理论的数值计算方法与软件包 | 第51-54页 |
| ·基组：从量子化学到固体能带理论 | 第52页 |
| ·Material Studio计算软件包 | 第52-54页 |
| 3 金属与半导体型单壁碳纳米管壁共价功能化反应的规律 | 第54-69页 |
| ·前言 | 第54-55页 |
| ·功能化反应体系的选择 | 第55-57页 |
| ·计算方法和基本设置 | 第57-58页 |
| ·椅型SWNT(6,6)管壁共价功能化的反应性 | 第58-63页 |
| ·SWNT管有限长模型的CC键长 | 第58-59页 |
| ·SWNT(6,6)不同功能化位点的选择性 | 第59-61页 |
| ·SWNTs、2M-SWNT复合体系的电子性质对功能化反应规律的解析 | 第61-63页 |
| ·齿型SWNT(10,0)管壁共价功能化的反应性 | 第63-66页 |
| ·不同类型单壁碳纳米管的共价功能化反应性 | 第66-68页 |
| ·本章小节 | 第68-69页 |
| 4. 拓扑缺陷单壁碳纳米管壁共价功能化反应的规律 | 第69-96页 |
| ·前言 | 第69页 |
| ·碳纳米管壁缺陷结构的类型 | 第69-70页 |
| ·单壁碳纳米管壁Stone-Wales缺陷的方向性 | 第70-71页 |
| ·Stone-Wales缺陷椅型SWNT(6,6)的管壁反应性 | 第71-82页 |
| ·计算方法与SW缺陷SWNT(6,6)管壁功能化位点的选择 | 第71-74页 |
| ·A型Stone-Wales缺陷SWNT(6,6)的管壁反应性 | 第74-78页 |
| ·C型Stone-Wales缺陷SWNT(6,6)的管壁反应性 | 第78-80页 |
| ·C型Stone-Wales缺陷SWNT(6,6)(C_(168)H_(24))的管壁反应性 | 第80-82页 |
| ·Stone-Wales缺陷齿型SWNT(10,0)的管壁反应性 | 第82-89页 |
| ·A型Stone-Wales缺陷SWNT(10,0)的管壁反应性 | 第82-85页 |
| ·C型Stone-Wales缺陷SWNT(10,0)的管壁反应性 | 第85-89页 |
| ·完美与SW缺陷SWNTs的管壁共价反应性比较 | 第89-91页 |
| ·空位缺陷单壁碳纳米管的氟双官能团功能化反应性 | 第91-95页 |
| ·3DB空位缺陷单壁碳纳米管的管壁反应性 | 第91-93页 |
| ·5-1DB空位缺陷单壁碳纳米管的管壁反应性 | 第93-95页 |
| ·本章小节 | 第95-96页 |
| 5 石墨烯的芳香π-π堆叠非共价作用 | 第96-109页 |
| ·前言 | 第96-97页 |
| ·非共价相互作用 | 第97-98页 |
| ·氢键作用 | 第97-98页 |
| ·范德华相互作用 | 第98页 |
| ·研究内容与计算方法 | 第98-99页 |
| ·石墨烯与芳香杂环化合物的非共价相互作用 | 第99-107页 |
| ·分子间距离对体系总能的影响 | 第99-101页 |
| ·平衡几何结构与吸附能 | 第101-105页 |
| ·芳香杂环化合物的极性与分子尺寸效应 | 第105-106页 |
| ·石墨烯吸附剂的缺陷效应 | 第106-107页 |
| ·本章小节 | 第107-109页 |
| 6 结论与展望 | 第109-111页 |
| 创新点摘要 | 第111-112页 |
| 参考文献 | 第112-127页 |
| 附录A 能量单位换算 | 第127-128页 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 | 第128-129页 |
| 致谢 | 第129-130页 |
| 作者简介 | 第130-131页 |
