硼氮共掺杂碳管门压输运特性第一性原理研究

利用结合第一性原理的密度泛函理论的非平衡格林函数数值方法,计算了硼氮共掺杂(5,5)单壁碳纳米管的电子透射特征和电流电压曲线。结果表明,硼氮共掺杂使得金属型(5,5)单壁碳管转变为半导体性,硼氮共掺杂使得体系透射峰值随偏压发生非线性变换。门电压较小时对体系的输运特性的调制才属于线性关系。     

氮掺杂对单壁碳纳米管的非平衡电子输运特性的影响

利用结合了非平衡格林函数的第一性原理的局域密度泛函理论,研究了氮原子取代掺杂单壁碳纳米管的输运特性.计算结果表明,不同构形和不同数目的氮原子掺杂对(8,0)单壁碳管的输运性能有复杂的影响.研究发现,氮原子的掺杂提高了半导体型碳管的输运性能,电流-电压曲线呈非线性变化.对于浓度相同的氮掺杂,原胞内最近邻氮原子间距极大地影响了碳管的输运性能.因此,基于掺杂管的分子器件的设计中很有必要考虑这些因素.     

氮掺杂对单壁碳纳米管的非平衡电子输运特性的影响

利用结合了非平衡格林函数的第一性原理的局域密度泛函理论,研究了氮原子取代掺杂单壁碳纳米管的输运特性.计算结果表明,不同构形和不同数目的氮原子掺杂对(8,0)单壁碳管的输运性能有复杂的影响.研究发现,氮原子的掺杂提高了半导体型碳管的输运性能,电流-电压曲线呈非线性变化.对于浓度相同的氮掺杂,原胞内最近邻氮原子间距极大地影响了碳管的输运性能.因此,基于掺杂管的分子器件的设计中很有必要考虑这些因素.     

新型酞菁催化剂的制备及降解染料性能

大规模降解中性条件下的染料废水是染料废水处理的难点之一。设计、制备了新型羟基取代酞菁钴（CoTHPc）催化剂,对结构进行了表征。使用Siesta软件模拟了CoTHPc与酸性红G（AR1）结合的能量变化,并以氨基酞菁钴（CoTAPc）为参照。结果表明：中性条件下CoTHPc对AR1的吸附能力优于CoTAPc,CoTAPc与AR1的结合能力在氢氧根离子协助下大幅提升。研究了不同pH、温度、氧化剂浓度、自由基抑制剂等条件对CoTHPc/H₂O₂体系性能的影响。实验结果显示：CoTHPc最佳催化条件为pH=7.0、T=343 K、20 mmol/（L H₂O₂）,CoTAPc最佳催化条件为pH=10、T=354 K、50 mmol/（L H₂O₂）,与计算结果相符。CoTHPc/H₂O₂为非羟基自由基催化机理。综上所述：CoTHPc/H₂O₂催化体系能够在中性条件下发挥催化功能,对降解成分复杂的印染废水具有较好的应用前景。     

含氮复合缺陷改性单壁碳纳米管的电学性能

基于第一性原理的密度泛函理论,利用非平衡格林函数方法本文研究了氮原子与SW（Stone-Wales）缺陷组成的复合缺陷对碳纳米管几何结构及电子透射系数的影响。结果显示SW缺陷和掺杂都对单壁管的几何结构和电子性能有显著的影响。对于半导体性（8,0）碳纳米管,复合缺陷增强了体系的输运性能,但是输运特性明显受到杂质原子的位置的影响。