| 论文摘要 | 第1-8页 |
| ABSTRACT | 第8-14页 |
| 第一章 绪论 | 第14-27页 |
| ·引言 | 第14页 |
| ·碳原子所形成的多种同素异构体 | 第14-21页 |
| ·轨道杂化理论以及碳的原子轨道杂化方式 | 第14-16页 |
| ·典型碳纳米结构 | 第16-21页 |
| ·石墨烯 | 第16-17页 |
| ·富勒烯 | 第17-18页 |
| ·碳纳米管 | 第18-21页 |
| ·碳纳米管的多种特性 | 第21-23页 |
| ·力学特性 | 第21页 |
| ·电学特性 | 第21页 |
| ·填充特性 | 第21-23页 |
| ·其它特性 | 第23页 |
| ·基于碳纳米管的纳米流体器件设计 | 第23-25页 |
| ·单壁碳纳米管流体器件 | 第23页 |
| ·碳纳米管分子结流体器件 | 第23-25页 |
| ·本论文的主要内容 | 第25-27页 |
| 第二章 分子动力学方法 | 第27-49页 |
| ·分子动力学模拟简介 | 第27-35页 |
| ·经典分子动力学基本原理 | 第27-28页 |
| ·牛顿方程的积分方法 | 第28-33页 |
| ·Verlet算法 | 第29-31页 |
| ·速度Verlet算法 | 第31页 |
| ·蛙跳算法 | 第31-33页 |
| ·Beeman算法 | 第33页 |
| ·预报较估算法 | 第33页 |
| ·周期性边界条件 | 第33-35页 |
| ·系综的分类 | 第35-37页 |
| ·微正则系综 | 第35-36页 |
| ·正则系综 | 第36页 |
| ·等温等压系综 | 第36-37页 |
| ·不同系综下分子动力学模拟的方法 | 第37-43页 |
| ·等温系综 | 第37-41页 |
| ·等压系综 | 第41-43页 |
| ·原子之间的相互作用 | 第43-49页 |
| ·Lennard-Jones势 | 第43-44页 |
| ·分子力场 | 第44-45页 |
| ·Tersoff-Brenner势 | 第45-46页 |
| ·水分子相互作用模型 | 第46-49页 |
| 第三章 C_(60)在特殊接法的碳纳米管分子结中的运动 | 第49-65页 |
| ·课题背景简介 | 第49-51页 |
| ·计算细节 | 第51-56页 |
| ·碳纳米管分子结结构设计 | 第51-56页 |
| ·计算结果 | 第56-64页 |
| ·C_(60)在"帽"型碳纳米管内的运动势垒 | 第56-59页 |
| ·C_(60)在"I"型碳纳米管分子结内的运动势垒 | 第59-62页 |
| ·C_(60)在"T"型碳纳米管分子结内的运动势垒 | 第62-64页 |
| ·C_(60)在"十字"型碳纳米管分子结内的运动势垒 | 第64页 |
| ·小结 | 第64-65页 |
| 第四章 基于碳纳米管分子结的流体阀门设计 | 第65-77页 |
| ·背景简介及课题概述 | 第65-67页 |
| ·计算方法及细节 | 第67-71页 |
| ·流体阀门的结构设计 | 第67-69页 |
| ·计算细节 | 第69-71页 |
| ·计算结果及讨论 | 第71-76页 |
| ·C_(60)在碳纳米管分子结内的双势垒 | 第71-73页 |
| ·C_(60)在流体阀门中的重要作用 | 第73-74页 |
| ·流体阀门的工作机制—静态 | 第74-75页 |
| ·流体阀门的工作机制—动态 | 第75-76页 |
| ·本章小结 | 第76-77页 |
| 第五章 氢分子筛 | 第77-90页 |
| ·课题背景简介及课题概述 | 第77-80页 |
| ·氢分子筛结构及计算细节 | 第80-83页 |
| ·氢分子筛的结构设计 | 第80-82页 |
| ·计算细节 | 第82-83页 |
| ·计算结果及讨论 | 第83-89页 |
| ·C_(60)在碳纳米管分子结内的运动势垒 | 第83-84页 |
| ·气体分子在分子筛中的扩散势垒 | 第84-85页 |
| ·氢分子筛的工作机制 | 第85-89页 |
| ·小结 | 第89-90页 |
| 第六章 碳纳米管球阀储氢能力计算 | 第90-98页 |
| ·课题概述及背景简介 | 第90-91页 |
| ·计算方法及细节 | 第91-93页 |
| ·纳米球阀储氢器件的结构设计 | 第91-92页 |
| ·势函数的选取 | 第92-93页 |
| ·模拟方法及步骤 | 第93页 |
| ·计算结果及讨论 | 第93-97页 |
| ·C_(60)在"帽"型碳纳米管分子结内的运动势垒 | 第93页 |
| ·球阀内储氢能力的估算 | 第93-97页 |
| ·小结 | 第97-98页 |
| 第七章 储氢水阀的结构设计与应用 | 第98-112页 |
| ·课题概述及背景简介 | 第98-100页 |
| ·计算方法及细节 | 第100-102页 |
| ·水阀的结构设计 | 第100-102页 |
| ·计算细节及势函数的选取 | 第102页 |
| ·计算结果及讨论 | 第102-111页 |
| ·氢分子在水阀中的扩散势垒 | 第104-107页 |
| ·不同压强下水阀中冰的径向分布函数分析 | 第107-111页 |
| ·小结 | 第111-112页 |
| 附录 | 第112-113页 |
| 参考文献 | 第113-123页 |
| 致谢 | 第123页 |
