Издателям
Вышедшие номера
Влияние химической модификации поверхности углеродных нанотрубок на их теплопроводность
Переводная версия: 10.1134/S1063783419020252
Савин А.В. 1,2, Савина О.И.2
1Институт химической физики им. Н.Н. Семенова РАН, Москва, Россия
2Российский экономический университет им. Г.В. Плеханова, Москва, Россия
Email: asavin@center.chph.ras.ru
Поступила в редакцию: 27 июня 2018 г.
Выставление онлайн: 20 января 2019 г.

Исследовано влияние на теплопроводность одностенной углеродной нанотрубки частичной химической модификации ее поверхности. Численное моделирование теплопереноса показало, что частичное гидрирование (фторирование) нанотрубки (присоединение атомов водорода, фтора с ее внешней стороны) может приводить к более чем десятикратному уменьшению теплопроводности. С увеличением длины нанотрубки ее теплопроводность растет пропорционально логарифму длины, а коэффициент пропорциональности уменьшается с увеличением плотности присоединенных атомов водорода (фтора). Коэффициент понижения теплопроводности не зависит от длины нанотрубки, но зависит от температуры (чем меньше температура, тем сильнее понижение) и плотности присоединенных атомов p. При p<0.25 увеличение плотности приводит к монотонному понижению теплопроводности. Максимальное понижение происходит при плотности p=0.25. Если гидрировать только одну половину нанотрубки, то эта половина будет иметь меньшую теплопроводность. Такая нанотрубка становится анизотропной и может быть использована как выпрямитель теплопереноса с эффективностью выпрямления, не превышающей двух процентов. Работа выполнена за счет субсидии, выделенной ИХФ РАН на выполнение государственного задания (тема N 44.7, гос. регистрация AAAA-AI7-117042510268-5). Вычислительные ресурсы предоставлены межведомственным суперкомпьютерным центром РАН.
  1. Л. В. Радушкевич, В. М. Лукьянович. Журн. физ. хим. 26, 1, 88 (1952)
  2. S. Iijima. Nature 354, 56 (1991)
  3. А.В. Елецкий. УФН 172, 4, 401 (2002)
  4. P. Kim, L. Shi, A. Majumdar, P.L. McEuen. Phys. Rev. Lett. 87, 215502 (2001)
  5. А.В. Савин, О.И. Савина. ФТТ 46, 2, 372 (2004)
  6. A.V. Savin, B. Hu, Y.S. Kivshar. Phys. Rev. B 80, 195423 (2009)
  7. A.V. Savin, Y.S. Kivshar, B. Hu. Phys. Rev. B 82, 195422 (2010)
  8. W.D. Cornell, P. Cieplak, C.I. Bayly, I.R. Gould, K.M. Merz, D.M. Ferguson, D.C. Spellmeyer, T. Fox, J.W. Caldwell, P.A. Kollman. J. Am. Chem. Soc. 117, 5179 (1995)
  9. G.M. Chechin, S.V. Dmitriev, I.P. Lobzenko, D.S. Ryabov. Phys. Rev. B 90, 045432 (2014)
  10. G. Zhang, В. Li. J. Chem. Phys. 123, 114714 (2005)
  11. J. Zhou, Q. Wang, Q. Sun, X.C. Chen, Y. Kawazoe, P. Jena. Nano Lett. 9, 11, 3867 (2009)
  12. R. Balog, B. Jorgensen, L. Nilsson, M. Andersen, E. Rienks, M. Bianchi, M. Fanetti, E. Lgsgaard, A. Baraldi, S. Lizzit, Z. Sljivancanin, F. Besenbacher, B. Hammer, T.G. Pedersen, P. Hofmann, L. Hornekr. Nature Mater. 9, 315 (2010)
  13. D.W. Boukhvalov. Physica E 43, 1, 199 (2010)
  14. N.A. Roberts, D.G. Walker. International J. Therm. Sci. 50, 648 (2011)
  15. A. Rajabpour, S.M. Vaez Allaei, F. Kowsary. Appl. Phys. Lett. 99, 051917 (2011)
  16. K. Gordiz, S.M.V. Allaei. J. Appl. Phys. 115, 163512 (2014)
  17. M. Shavikloo, S. Kimiagar. Comput. Mater. Sci. 139, 330 (2017)
  18. A. Fillipov, B. Hu, B. Li, A. Zeltser. J. Phys. A 31, 7719 (1998)
  19. F. Legoll, M. Luskin, R. Moeckel. Nonlinearity 22, 1673 (2009)
  20. J. Chen, G. Zhang, B.W. Li. J. Phys. Soc. Jpn 79, 074604 (2010)

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.