本文主要是針對燃料電池研發的核心問題 - 儲氫材料方面的研究。 以奈米碳管作為儲氫媒介的時候,往往會有許多雜質存在碳管 之中,而目前的碳管儲氫模擬文獻中,都是以完美碳管結構作為研究 對象,沒有考慮到雜質的影響。而本文便是以分子動力學方法模擬雜 質存在對多根單壁奈米碳管儲放氫氣的影響。 本研究先在計算機中建構由(8,8),(10,10),(12,12),(22,0),(24,0)結構單壁奈米碳管組成的方陣排列單壁奈米碳管束,再以 Lennard-Jones potential (遠程吸引力) 作為氫氣和儲氫模擬系統中其他物質的作用勢能形式,探討雜質(鐵)數量在0,10,20,40,60個時物理吸附儲氫的情形。而在本文中也會改變熱力學環境變數-溫度、壓力,來探討奈米碳管束的釋氫能力,進而希望能夠提供以奈米碳管作為燃料電池儲氫媒介時的建議。 從模擬結果顯示,多根奈米碳管系統之儲氫部位,主要是在碳管 管壁之間。而雜質對奈米碳管束的釋氫重量百分比的引響不大,以將 碳管從 100K低溫,15MPa 高壓加熱到323K,3MPa低壓時為例,釋氫重量百分比最大差別為 3.1 wt%。而同樣條件下,釋氫能力則是以管徑小的單璧奈米碳管表現較好,其釋氫量的極大值 13.6 wt %出現在 無雜質的(10,10)結構多根單璧奈米碳管。