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氢原子通过碳纳米管及单壁碳纳米管储氢的分子动力学模拟的开题报告

1.研究背景

氢作为一种清洁、高效的能源被广泛关注，但是其储存问题一直是限制其应用的主要因素。碳纳米管及单壁碳纳米管因其独特的结构和性能被认为是一种储氢材料。分子动力学模拟是研究储氢材料的重要手段之一，可以在分子层面上了解储氢材料的结构和性质，为实验提供指导和支持。

2.研究目的

本研究旨在通过分子动力学模拟研究氢在碳纳米管及单壁碳纳米管中的储存行为，探究其结构和性质，为氢存储技术的发展提供理论依据和指导。

3.研究内容

（1）构建碳纳米管及单壁碳纳米管的模型；

（2）通过分子动力学方法模拟氢原子在碳纳米管及单壁碳纳米管内的储存运动；

（3）研究氢与碳纳米管及单壁碳纳米管之间的相互作用力和储氢能力；

（4）分析模拟结果，探究氢原子储存行为的规律和特点。

4.研究意义

（1）探究氢在碳纳米管及单壁碳纳米管中的储存机理和特点，有助于解决氢存储问题；

（2）提高碳纳米管及单壁碳纳米管的储氢效率，增加其储氢容量；

（3）为氢存储技术的发展提供理论依据和指导。

5.研究方法

（1）利用分子动力学模拟软件，如LAMMPS等，构建碳纳米管及单壁碳纳米管的模型；

（2）模拟氢原子在模型中的储存行为，通过分析模拟结果得出结论；

（3）结合相关理论和实验数据进行分析和比较。

6.预期成果

本研究预计通过分子动力学模拟研究氢在碳纳米管及单壁碳纳米管中的储存行为，探究其结构和性质。预期可以得出氢原子在各种条件下的储存行为的规律和特点，提高碳纳米管及单壁碳纳米管的储氢效率和储氢容量。研究结果可为氢存储技术的发展提供理论依据和指导。