| TiF_3,TiCl_3中阴阳离子对LiBH_4协同催化机理的第一性原理研究 |
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| 引用本文： | 刘贵立,张国英,鲍君善,张辉.TiF_3,TiCl_3中阴阳离子对LiBH_4协同催化机理的第一性原理研究[J].物理学报,2014(24):479-486. |
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| 作者姓名： | 刘贵立 张国英 鲍君善 张辉 |
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| 作者单位： | 沈阳工业大学建筑工程学院;沈阳师范大学物理科学与技术学院;沈阳新松机器人自动化股份有限公司 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金(批准号:51371049);辽宁省自然科学基金(批准号:20102173)资助的课题~~ |
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| 摘 要： | 应用基于密度泛函理论的第一性原理方法,研究了TiF3,TiCl3催化剂中阴阳离子对LiBH4的协同催化机理.研究发现:金属Ti相对于卤族元素掺杂不容易实现;金属和卤族元素同时掺杂比Ti单独掺杂容易实现;对TiF3催化剂,一种元素掺杂的实现有助于另一种元素掺杂的实现,这大大提高了掺杂浓度.基于电子结构分析,得出卤族元素单独掺杂会降低LiBH4的稳定性;Ti单独掺杂使LiBH4费米能级升高、在带隙中引入缺陷能级、使B—H键结合减弱,这些可能是Ti的卤化物催化剂大大改善LiBH4释氢性能的原因.LiBH4中加入Ti的卤化物催化剂改善其释氢性能主要是由于催化剂使B—H共价结合减弱,这使得氢容易扩散.TiF3,TiCl3催化剂,在LiBH4可逆释氢反应过程中F,Ti协同降低B—H共价结合,而Cl,Ti这种协同作用不显著,这是TiF3对LiBH4催化效果优于TiCl3的原因.
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| 关 键 词： | LiBH储氢材料 第一性原理 协同催化机理 |
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