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Milestones in Molecular Dynamics Simulations of Single-Walled Carbon Nanotube Formation: A Brief Critical Review

Nano Research 2009年第10期2卷 755-767页

作者： stephan irle Yasuhito Ohta Yoshiko Okamoto Alister JPage Ying Wang Keiji Morokuma Fukui Institute for Fundamental Chemistry Kyoto UniversityKyoto 606-8103Japan Institute for Advanced Research and Department of Chemistry Nagoya UniversityNagoya 464-8602Japan Cherry L.Emerson Center for Scientic Computation and Department of Chemistry Emory UniversityAtlantaGA 30322USA Department of Chemistry Nara Women’s UniversityNara 630-8506Japan

We present a brief review of the most important efforts aimed at simulating single-walled carbon nanotube(SWNT)nucleation and growth processes using molecular dynamics(MD)techniques reported in the *** simulations allow the spatio-temporal movement of atoms during nonequilibrium growth to be ***,it is hoped that a successful MD simulation of the entire SWNT formation process will assist in the design of chirality-specic SWNT synthesis *** give special consideration to the role of the metal catalyst particles assumed in standard theories of SWNT formation,and describe the actual metal behavior observed in the reported MD simulations,including our own recent quantum chemical MD *** is concluded that the use of a quantum potential is essential for a qualitatively correct description of the catalytic behavior of the metal cluster,and that carbide formation does not seem to be a necessary requirement for nucleation and growth of SWNTs according to our most recent quantum chemical MD simulations.

关键词： Carbon nanotubes transition metal catalysis molecular dynamics reactive forceelds quantum chemistry

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自下而上有机合成法生长SWCNT的理论研究

自下而上有机合成法生长SWCNT的理论研究

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中国化学会第29届学术年会

作者：李海蓓 Alister J.Page stephan irle Keiji Morokuma 海洋学院山东大学 Discipline of Chemistry School of Environmental and Life SciencesThe University of Newcastle WPI-Institute of Transformative Bio-Molecules and Department of Chemistry Nagoya University

运用自下而上有机合成的方法,我们研究了在碳纳米环（CPP）的模板上生长手性可控的单壁碳纳米管（SWCNT）[1]。我们发现根据生长前驱体碳氢化合物的不同,SWCNT存在不同的生长路径。我们研究了从300K到800K的温度下,用C2H2和C2H作为前驱... 详细信息

运用自下而上有机合成的方法,我们研究了在碳纳米环（CPP）的模板上生长手性可控的单壁碳纳米管（SWCNT）[1]。我们发现根据生长前驱体碳氢化合物的不同,SWCNT存在不同的生长路径。我们研究了从300K到800K的温度下,用C2H2和C2H作为前驱体时SWCNT的生长,发现C2H自由基作为前驱体时,SWCNT的生长速率仅取决于SWCNT手性角的大小,与SWCNT的半径没有关系,这与以前提出的金属催化SWCNT螺旋位错生长机理一致[2]。但是,以C2H2作为前驱体生长SWCNT时,生长速率对SWCNT半径的依赖性非常大。从另外一个方面,我们发现低温下,SWCNT生长过程中产生的缺陷相比高温下要高很多,但是生长速率也要慢很多。所以,我们预测存在一个最优的C2H2/C2H比率和最佳的生长温度,使（n,m）SWCNT的生长速率最快。

关键词：单壁碳纳米管可控生长手性生长速率 CPP模板

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