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物理化学学报  2006, Vol. 22 Issue (04): 451-455    DOI: 10.1016/S1872-1508(06)60016-8
研究论文     
二氧化硅纳米管的稳定性及尺寸效应
徐灿;曹娟;朱莉芳;高晨阳
兰州大学物理科学与技术学院, 兰州 730000; 兰州大学磁学与磁性材料教育部重点实验室, 兰州 730000
Stability and Size Effect of Silica Nanotube
XU Can;CAO Juan;ZHU Li-Fang;GAO Chen-Yang
School of Physical Science and Technology, Lanzhou University, Lanzhou 730000, P. R. China; Key Laboratory for Magnetism and Magnetic Materials of MOE, Lanzhou University, Lanzhou 730000, P. R. China
 全文: PDF(384 KB)   输出: BibTeX | EndNote (RIS) |
摘要: 运用密度泛函计算, 对无水(SiO2-NTs)和水合(SiO2-WNTs)的SiO2纳米管进行结构优化和频率计算, 研究了与尺寸有关的平均结合能和红外光谱. SiO2-WNTs中发现当纳米管的层数或长度相同时平均结合能相等. SiO2-WNTs比SiO2-NTs和二元环直链结构都要稳定. 对截面为四元环的纳米管红外光谱的分析发现, 振动峰值与实验值相吻合, 且切向和径向振动显示较强的尺寸效应. SiO2-WNTs是一维SiO2纳米管一种合适的结构模型.
关键词: 纳米管尺寸效应红外振动稳定性    
Abstract: The structure and infrared vibration of silica nanotubes with anhydrous structure(SiO2-NTs) and hydrogen-capped structure (SiO2-WNTs) have been investigated using the density-functional theory (DFT). It was found that the average binding energies were almost the same for SiO2-WNTs having same layer numbers or length. SiO2-WNTs are energetically more favorable than the SiO2-NTs and two-membered ring (2MR) molecular chains structure. IR spectrum of 4MR-WNTs was in well accord with the experimental data and the vibrations of oxygen atoms with directions parallel and normal to the axis of nanotubes show a strong size effect. The SiO2-WNTs would be considered as an appropriate structure model for one-dimensional silica nanotube.
Key words: Nanotube    Size effect    IR vibration    Stability
收稿日期: 2005-09-09 出版日期: 2006-04-10
通讯作者: 徐灿     E-mail: cxulzu@yahoo.com
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徐灿
曹娟
朱莉芳
高晨阳

引用本文:

徐灿;曹娟;朱莉芳;高晨阳. 二氧化硅纳米管的稳定性及尺寸效应[J]. 物理化学学报, 2006, 22(04): 451-455, 10.1016/S1872-1508(06)60016-8

XU Can;CAO Juan;ZHU Li-Fang;GAO Chen-Yang. Stability and Size Effect of Silica Nanotube. Acta Phys. -Chim. Sin., 2006, 22(04): 451-455, 10.1016/S1872-1508(06)60016-8.

链接本文:

http://www.whxb.pku.edu.cn/CN/10.1016/S1872-1508(06)60016-8        http://www.whxb.pku.edu.cn/CN/Y2006/V22/I04/451

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