在碳的各种纳米结构的迷人特性中，包含有多种原子或分子的内嵌富勒烯或碳纳米管的合成引起了科学家的广泛兴趣。在这样的混合物中，富勒烯或碳纳米管扮演着纳米笼子的角色，它们的内空腔被外来的化合物填充。

 

现在，美国莱斯大学的研究人员模拟了填充氢的富勒烯纳米笼，研究它们的储氢容量。通过密度泛函理论对大量填充入的氢原子研究后发现，其中一些原子是化学吸附在笼子的内表面上。在C60的笼子里最多可以有58个氢原子，并且仍然保持亚稳定的结构。通过第一原理的分子动力学模拟，研究了该结构的破坏机制。研究人员提供了一个氢压力和由其引起C-C键伸长量之间的普遍关系式，适用于任意半径的富勒烯纳米笼。这提供了用于评估在大的碳纳米笼（如巨富勒烯）中储氢含量的方法。数据显示，富勒烯纳米笼有优越的机械性能，这使得它们成为具有高理论容量的高效纳米容器，可以用于氢存储。

 

原文链接：http://pubs.acs.org/cgi-bin/abstract.cgi/nalefd/2008/8/i03/abs/nl071436g.html（陈鲁倬/编译）