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1.碱金属填充的单壁碳纳米管的储氢机理实验上已报道了碱金属掺杂的碳纳米管储氢量有很大的提高，但是其储氢机理还没有搞清楚。本文用密度泛函理论探究了H2在碱金属填充的碳纳米管上的吸附本质。首先，当碱金属填充在纳米管内时，我们模拟了四种储氢构型，计算了H2的物理吸附能，结果表明，碱金属潜入碳纳米管发生电荷转移，使纳米管带一定负电荷，而带电的纳米管极化了H2，产生的电荷诱导偶极作用一定程度上提高了H2的物理吸附能。但是这种作用仍然很弱，还是不能满足DOE(美国能源部)储氢标准。然后当碱金属填充在纳米管外壁时，我们构造了两种储氢模式，计算结果也证实了，由于碱金属与纳米管之间的电子授受作用，极化了H2，产生的电荷诱导偶极作用极大的提高了H2的物理吸附能，应该是碱金属填充的碳纳米管储氢量提高的一个主要的原因。最后我们还探讨了H2在碱金属掺杂的纳米管关内的物理吸附能，预测H2也可能从纳米管的开口处进入，吸附在管内壁，进一步提高储氢量。
2.单壁BN纳米管储氢机理的研究最近科学研究发现BN纳米管的储氢性能优于碳纳米管，而其储氢机理的研究几乎还是空白。本文用密度泛函理论全面探究了BN纳米管的储氢机理，分析了储氢的构型，能量的变化，热力学稳定性等情况。关于物理吸附能的计算，结果表明H2分子在BN纳米管上的物理吸附能很弱，储氢不可能以物理吸附为主；而关于化学储氢的研究，我们分别计算了椅型BN型纳米管和锯齿型BN纳米管在H覆盖率分别为50％和100％时的平均H原子的化学吸附能。同时模拟了几种不同的储氢模式。计算结果表明，对于椅型BN纳米管，H原子优先与原子N原子键合，而对于锯齿BN纳米管来说，H原子却优先与B原子键合；H覆盖率为50％时的最优储氢构型的平均H原子键合能与100％时相差不大，可见与碳纳米管相比，BN纳米管很容易完成100％的氢的覆盖率，这可能也是BN纳米管比碳纳米管有更高储氢量的一个原因。