Введение
Глава 1. Каркасные углеродные наноструктуры. История открытия, методы получения, свойства и перспективы применения 10
1.1 Открытие углеродных нанотрубок 11
1.2 Строение углеродных нанотрубок. Однослойные нанотрубки. Хиральность 12
1.3 Получение углеродных нанотрубок 16
1.4 Свойства и перспективы применения УНТ 20
1.5 Влияние метода синтеза и присутствия атомов металлов или металлических кластеров на сорбционную емкость УНТ 26
1.6 Фуллерены и эндоэдральные фуллерены 31
Глава 2. Методы расчёта структуры и свойств нанокластеров
2.1 Теория функционала плотности 35
2.2 Самосогласованные уравнения Кона-Шэма 38
2.3 Приближение локальной плотности (LDA) 41
2.4 Обобщённое градиентное приближение (GGA) 42
2.5 Метод псевдопотенциала 43
2.5.1 Ультрамягкий псевдопотенциал Вандербильта (Vanderbilt) 51
2.6 Метод теории функционала плотности в приближении сильной связи DFTB и его версия самосогласованного заряда DFTBA 53
2.7 Неэмпирическая молекулярная динамика 56
2.8 Метод упругой ленты 58
Глава 3. Исследование механизмов образования и сорбционных свойств каркасных углеродных наноструктур 59
3.1 Моделирование механизмов образования фуллеренов и эндоэдральных фуллеренов в плазме
3.2 Исследование сорбции и диффузии атомов водорода по поверхности углеродных нанотрубок 66
3.2.1 Теоретическое исследование процесса диссоциативной хемосорбции водорода на углеродных нанотрубах 66
3.2.2 Численное моделирование процесса диффузии водорода по поверхности углеродных нанотруб 74
3.3 Изучение взаимодействия углеродных нанотрубок с атомами скандия, титана, палладия и ванадия, а также диффузии атомов скандия и титана по поверхности УНТ 81
3.3.1 Моделирование взаимодействия углеродных нанотрубок с одиночными атомами скандия, титана, палладия и ванадия 82
3.3.2 Исследование взаимодействия углеродных нанотрубок с двумя атомами металла. 84
3.3.3 Квантово-химическое изучение структур, содержащих пояс атомов металлов 86
3.3.4 Моделирование процесса диффузии атомов скандия и титана по поверхности УНТ 90 Выводы 65
Список литературы
