单壁碳纳米管的结构特征.
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单壁碳纳米管的结构特征 tt
主讲人：关丽涛
1
2
3
4
目
Байду номын сангаас
结 构
证 明 方 法
tttl 比
例 变 化
映 射 分 析
录
1
结构
碳纳米管中每个碳原子和相邻的三个碳原子相连, 形成六角型网格结构 , 因此碳纳米 管中的碳原子以 sp 2 杂化为主 ,但碳纳米管中六角型网格结 构会产生一定的弯曲 ,形成空间 拓扑结构 ,其中可形成一定的 sp 3 杂化 键。
2 证明方法
采用从头算方法 , 证明 sp 3 结构可出现在 sp 2 杂 化的六边形网格中, 并在原子力显微镜的观察中也发现碳纳米管中碳原子所形成的 σ 键会产 生弯曲 , 因此σ键具有部分 p 轨道特征 , л轨道具有部分 s 轨道特征 , 形 成的化学键 同时具有 sp 2 和 sp 3 混合杂化状态 , 所以碳纳米管中的碳 原子以 sp 2 杂化为主 , 但包含一定 比例的 sp 3 杂化 ,
3
比例变化
直径较小的单壁碳纳米管 ,曲率较大 ,因此 sp 3 杂化的比例也大 。随着 碳纳 米管直径的增加 , sp 3 杂化的比例逐渐减少 。碳纳米管发生形变 时 , 同样也会改变 sp 2 和 sp 3比例。
4 映射分析
单壁碳纳米管可看成是石墨烯平面映射到圆柱体上 , 在映 射过程中保持石墨烯片层中的六边形不变 , 因此在映射时 石墨烯片层中六角形网格和碳纳 米管轴向之间可能会出 现夹角。
主讲人：关丽涛
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目
Байду номын сангаас
结 构
证 明 方 法
tttl 比
例 变 化
映 射 分 析
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结构
碳纳米管中每个碳原子和相邻的三个碳原子相连, 形成六角型网格结构 , 因此碳纳米 管中的碳原子以 sp 2 杂化为主 ,但碳纳米管中六角型网格结 构会产生一定的弯曲 ,形成空间 拓扑结构 ,其中可形成一定的 sp 3 杂化 键。
2 证明方法
采用从头算方法 , 证明 sp 3 结构可出现在 sp 2 杂 化的六边形网格中, 并在原子力显微镜的观察中也发现碳纳米管中碳原子所形成的 σ 键会产 生弯曲 , 因此σ键具有部分 p 轨道特征 , л轨道具有部分 s 轨道特征 , 形 成的化学键 同时具有 sp 2 和 sp 3 混合杂化状态 , 所以碳纳米管中的碳 原子以 sp 2 杂化为主 , 但包含一定 比例的 sp 3 杂化 ,
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比例变化
直径较小的单壁碳纳米管 ,曲率较大 ,因此 sp 3 杂化的比例也大 。随着 碳纳 米管直径的增加 , sp 3 杂化的比例逐渐减少 。碳纳米管发生形变 时 , 同样也会改变 sp 2 和 sp 3比例。
4 映射分析
单壁碳纳米管可看成是石墨烯平面映射到圆柱体上 , 在映 射过程中保持石墨烯片层中的六边形不变 , 因此在映射时 石墨烯片层中六角形网格和碳纳 米管轴向之间可能会出 现夹角。