崔树稳+刘伟伟+程金阁

[摘 要]金属润湿的碳纳米管在纳米磁性记录媒质、纳米传感器及纳米催化剂等方面有潜在的应用。本文将研究钯团簇在大管径碳纳米管的润湿情况。考虑表面张力的尺度效应，从理论上给出润湿与不润湿的规律，利用密度泛函理论计算拟合给出钯表面张力经验公式，并给出接触角为180度时临界粒子数。密度泛函的结果进一步证明了理论的正确性。

[关键词]润湿 碳纳米管 表面张力

中图分类号：TB383.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）35-0043-02

碳纳米管（Carbon Nanotubes，CNTs）又称巴基管（Buckytube），属富勒烯系，自1991年发现以来，由于其所具有的独特的纳米尺度管状几何结构和优异的物理和化学性质，使其在纳米材料科学中占据极为重要的地位。碳纳米管可以看成是由石墨平面按某一方向卷曲而成的无缝、中空管体。物理、化学上可以认为碳纳米管是一维或是准一维体系。其主要结构特征有：（1）具有纳米量级的尺寸，典型的碳纳米管直径在数纳米至数十纳米左右，长度可达微米至厘米量级，具有非常高的长径比，可以视为准一维分子；（2）内部具有中空内腔结构。由于碳纳米管具有独特的物理化学性质，成为理想的理论和实验研究模板，称为世界上最小的“化学试管”，科学家预测这将引发“碳纳米管中的化学”研究。“碳纳米管中的化学”的基础是固液接触理论（润湿理论）。碳纳米管表面被润湿是使物质填充进入碳纳米管中空管腔的基础，因此碳纳米管中空管腔的潤湿和填充是目前有关碳纳米管研究的热点。……