基于碳纳米管的纳米水泵的设计及机理研究
| 中文摘要 | 第8-10页 |
| ABSTRACT | 第10-12页 |
| 第一章 引言 | 第13-23页 |
| 1.1 研究背景与意义 | 第13-18页 |
| 1.2 研究目的与内容 | 第18-20页 |
| 1.3 研究方法 | 第20-21页 |
| 1.4 论文组织结构 | 第21-23页 |
| 第二章 分子动力学的基本理论 | 第23-39页 |
| 2.1 引言 | 第23-24页 |
| 2.2 分子动力学模拟方法 | 第24-29页 |
| 2.2.1 分子动力学的基本原理 | 第24-25页 |
| 2.2.2 分子动力学中的经典势场 | 第25-29页 |
| 2.3 分子动力学的算法 | 第29-31页 |
| 2.4 初始条件和边界条件 | 第31-33页 |
| 2.5 系综理论 | 第33-35页 |
| 2.5.1 系综的概念 | 第33页 |
| 2.5.2 正则系综的分子动力计算法 | 第33-35页 |
| 2.6 水分子模型 | 第35-39页 |
| 2.6.1 水分子模型的意义及现状 | 第35页 |
| 2.6.2 常用的水分子的模型 | 第35-39页 |
| 第三章 带电纳米通道中水分子的扩散行为的研究 | 第39-51页 |
| 3.1 引言 | 第39-41页 |
| 3.2 系统构建和模拟参数 | 第41-42页 |
| 3.3 带电碳纳米管中水的径向密度分布与扩散系数 | 第42-45页 |
| 3.3.1 水的径向密度分布 | 第42-43页 |
| 3.3.2 水的扩散系数 | 第43-45页 |
| 3.4 管内水的结构与氢键网络 | 第45-50页 |
| 3.4.1 水分子间的氢键 | 第45-47页 |
| 3.4.2 单层有序水的结构 | 第47-49页 |
| 3.4.3 水的氢键网络 | 第49-50页 |
| 3.5 本章小结 | 第50-51页 |
| 第四章 利用电荷扰动驱动的纳米水泵 | 第51-63页 |
| 4.1 引言 | 第51-52页 |
| 4.2 碳纳米管的力学性质 | 第52-53页 |
| 4.3 系统构建和模拟方法 | 第53-54页 |
| 4.4 平均水分子数与流量 | 第54-55页 |
| 4.5 水分子的密度分布 | 第55-58页 |
| 4.6 水与电荷及碳纳米管的相互作用力 | 第58-60页 |
| 4.7 本章小结 | 第60-63页 |
| 第五章 旋转电荷驱动弯曲碳管中水的输运 | 第63-73页 |
| 5.1 引言 | 第63-64页 |
| 5.2 系统构建与模拟参数 | 第64-65页 |
| 5.3 平均水分子数与定向流 | 第65-66页 |
| 5.4 水分子单链与驱动电荷的共振 | 第66-70页 |
| 5.4.1 水分子的振动方式及吸收频谱 | 第66-67页 |
| 5.4.2 共振现象 | 第67-70页 |
| 5.5 电荷对管内水分子的相互作用力 | 第70-71页 |
| 5.6 本章小结 | 第71-73页 |
| 第六章 共振与表面波耦合导致流的反转 | 第73-95页 |
| 6.1 引言 | 第73-74页 |
| 6.2 系统构建与模拟参数 | 第74-76页 |
| 6.3 不同尺寸的碳纳米管中的定向流 | 第76-77页 |
| 6.4 水分子的氢键对机械振动频率的响应 | 第77-79页 |
| 6.5 碳纳米管壁上表面波的特点 | 第79-87页 |
| 6.5.1 系统1的碳纳米管壁的表面波 | 第80-82页 |
| 6.5.2 系统2的碳纳米管壁的表面波 | 第82-85页 |
| 6.5.3 系统3的碳纳米管壁的表面波 | 第85-87页 |
| 6.6 碳纳米管中水的密度分布特点 | 第87-90页 |
| 6.7 碳管中定向流对振动位置的依赖关系 | 第90-92页 |
| 6.8 本章小结 | 第92-95页 |
| 第七章 结论与展望 | 第95-99页 |
| 7.1 结论 | 第95-96页 |
| 7.2 展望 | 第96-99页 |
| 参考文献 | 第99-112页 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 | 第112-113页 |
| 致谢 | 第113-115页 |
| 个人简况及联系方式 | 第115-117页 |
