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第1章 绪论1

1.1 碳纳米管1

1.1.1 碳纳米管的基本简介1

1.1.2 碳纳米管的制备方法2

1.2 石墨烯2

1.2.1 石墨烯基本简介2

1.2.2 石墨烯的制备方法4

1.3 含缺陷碳纳米管和石墨烯4

1.4 含缺陷碳纳米管和石墨烯的研究现状5

参考文献7

第2章 理论方法11

2.1 密度泛函理论11

2.1.1 Bom-Oppenheimer绝热近似11

2.1.2 Hohenberg-Kohn定理12

2.1.3 Kohn-Sham方程14

2.1.4 交换关联能泛函15

2.2 赝势理论16

2.2.1 赝势的导出16

2.2.2 模型赝势18

2.2.3 模守恒赝势18

2.2.4 超软赝势20

2.3 原子轨道线性组合21

2.4 能带结构和态密度22

2.4.1 能带结构22

2.4.2 态密度23

2.5 表面吸附24

2.5.1 表面吸附的分类25

2.5.2 吸附能（结合能）25

参考文献26

第3章 含缺陷碳纳米管的电磁学性质29

3.1 前言29

3.2 计算方法与模型30

3.3 结果与讨论31

3.3.1 空位缺陷31

3.3.2 Stone-Wales缺陷34

3.3.3 5-8元环缺陷37

3.4 本章总结42

参考文献42

第4章 Cr掺杂的空位和Stone-Wales缺陷碳纳米管与O2分子的相互作用45

4.1 前言45

4.2 计算方法与模型46

4.3 结果与讨论47

4.3.1 含空位和Stone-Wales缺陷碳纳米管与O2分子的相互作用48

4.3.2 Cr掺杂的空位和Stone-Wales缺陷碳纳米管与O2分子的相互作用50

4.4 本章总结53

参考文献54

第5章 AI掺杂的含空位缺陷碳纳米管与H2CO分子的相互作用57

5.1 前言57

5.2 计算方法与模型58

5.3 结果与讨论58

5.3.1 单空位和双空位缺陷碳纳米管与H2CO分子的相互作用58

5.3.2 Al掺杂的单空位和双空位缺陷碳纳米管与H2CO分子的相互作用63

5.4 本章总结67

参考文献68

第6章 过渡金属与含缺陷石墨烯的相互作用71

6.1 前言71

6.2 计算方法与模型72

6.3 结果与讨论72

6.3.1 过渡金属原子与Stone-Wales缺陷石墨烯的相互作用72

6.3.2 过渡金属原子与空位缺陷石墨烯的相互作用77

6.4 本章总结82

参考文献83

第7章 H掺杂的含缺陷石墨烯的电磁学性质的研究85

7.1 前言85

7.2 计算方法与模型86

7.3 结果与讨论86

7.3.1 几何结构86

7.3.2 电子结构和磁性性质88

7.4 本章总结93

参考文献93

第8章 H2CO分子与含缺陷石墨烯的相互作用97

8.1 前言97

8.2 计算方法与模型98

8.3 结果与讨论98

8.3.1 H2CO分子与Stone-Wales缺陷石墨烯的相互作用98

8.3.2 H2CO分子与空位缺陷石墨烯的相互作用102

8.4 本章总结108

参考文献109

第9章 H2分子与含缺陷石墨烯的相互作用111

9.1 前言111

9.2 计算方法与模型112

9.3 结果与讨论113

9.3.1 空位缺陷石墨烯与B掺杂的空位缺陷石墨烯113

9.3.2 Pd掺杂的SVG、DVG、BSVG和BDVG115

9.3.3 H2与Pd掺杂的缺陷石墨烯与含B的缺陷石墨烯的相互作用117

9.4 本章总结122

参考文献122