等电子体B、N单壁碳纳米管的比较研究  

The Comparable Study of Isoelectronic-bodies of Single-walled B/N Nanotubes

作　　者：赵华[1,2] 田春华[1] 王素娜[1] 孙得志[1] 张翀[1] 

机构地区：[1]聊城大学化学化工学院,山东聊城252059 [2]山东省微山县第一中学化学组,山东济宁277600

出　　处：《聊城大学学报（自然科学版）》2012年第4期44-49,共6页Journal of Liaocheng University:Natural Science Edition

基　　金：国家自然科学基金(20801025);山东省高等学校青年骨干教师国内访问学者项目;山东省自然科学基金(ZR2010BL020);山东省研究生教育创新计划项目(SDYC10044)

摘　　要：采用AM1方法,本文系统地研究了扶手椅型单壁碳纳米管(C-NTs),BN杂化碳纳米管(BC2N-NTs)和全BN纳米管(BN-NTs)的结构,热力学稳定性,电离势(IP),电子亲和势(EA),最低非占据轨道(LUMO)和最高占据轨道(HOMO)的能级差(Eg)及张力等性质.计算结果表明:当n值一定时,(n,n)C-NTs(n=3,4,5,6)的直径最大,BN-NTs的直径最小;(n,n)C-NTs和BC2N-NTs的Eg(HOMO-LUMO)和n的数值有关系;而(n,n)BN-NTs的Eg(HO-MO-LUMO)和n值关系不大.POAV分析表明了,不同的杂化原子对组成纳米管原子的杂化方式和纳米管的张力有不同的贡献.A systematic theoretical investigation on the single-walled C-NTs, BC2N-NTs and BN- NTs of （n, n） （n=3, 4, 5, 6） has been performed using the AM1 semiempirical method. The structures, stabilities, ionization potentials （IP）, affinity potentials （AP）, HOMO-LUMO energy gaps （Eg）, and the strains have been studied. The calculation results show that the diameter of C-NT becomes slightly larger than that of the BC2 N-NT and BN-NT, and the diameter of BN-NT is the smallest one. comparing to that of the C-NTs and BC2N-NTs, the HOMO-LUMO gap Eg of pure BN-NTs is independently of their diameters. Since BC^N-NTs or BN-NTs are made of the three （B, C and N） or two （B and N） kind of atoms, POAV analysis suggest that each of them have their own contributions to rehybridizations and strains.

关 键 词：碳纳米管 BN纳米管 能级差 杂化张力 

分 类 号：TQ423[化学工程]