掺杂、吸附和空位缺陷对碳纳米管导热的影响  

Influences of doping,adsorption and vacancy defects on heat conduction of carbon nanotubes

作　　者：李威[1] 冯妍卉[1] 张欣欣[1] 陈阳[1] 

机构地区：[1]北京科技大学机械工程学院,北京100083

出　　处：《化工学报》2012年第S1期75-83,共9页CIESC Journal

基　　金：国家自然科学基金项目(50876010;51176011);新世纪人才项目(NCET-08-0721)~~

摘　　要：采用非平衡分子动力学方法,选用反应经验键序势能,模拟了分别含有掺杂、吸附和空位点缺陷的碳纳米管的导热,并开展了基于第一性原理的声子谱分析;研究了碳管长度、管径、手性以及环境温度等因素的影响。缺陷效应分析表明:与完整无缺陷碳纳米管相比,掺杂、吸附和空位均会导致碳管热导率显著下降,以及碳管轴向温度分布在缺陷处产生非线性的间断性跳跃;缺陷类型对碳管热导率的影响最大,管径次之,管长影响相对最小;而空位、掺杂和吸附对碳管热导率的影响力依次是减小的。采用非平衡分子动力学方法,选用反应经验键序势能,模拟了分别含有掺杂、吸附和空位点缺陷的碳纳米管的导热,并开展了基于第一性原理的声子谱分析;研究了碳管长度、管径、手性以及环境温度等因素的影响。缺陷效应分析表明:与完整无缺陷碳纳米管相比,掺杂、吸附和空位均会导致碳管热导率显著下降,以及碳管轴向温度分布在缺陷处产生非线性的间断性跳跃;缺陷类型对碳管热导率的影响最大,管径次之,管长影响相对最小;而空位、掺杂和吸附对碳管热导率的影响力依次是减小的。

关 键 词：碳纳米管 热导率 缺陷 分子动力学 第一性原理 

分 类 号：TQ-55[化学工程]