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本文使用密度泛函理论(density functional theory, DFT)中的广义梯度近似(generalized gradient approximation, GGA)研究了经碱金属原子Li、过渡金属原子Ti和Fe原子修饰的富勒烯C18B2M(M=Li, Ti, Fe)的储氢性能. 研究发现, C18B2由于B的替代掺杂, 比C20对金属原子具有更高的结合能. 由平均吸附能分析可知: C18B2Li对H2的吸附能力较弱, C18B2Fe对H2的吸附能力过强, 而C18B2Ti对H2的平均吸附能介于0.45-0.59 eV 之间, 介于物理吸附和化学吸附之间 (0.2-0.6 eV), 因此可以实现常温下的可逆储氢. C18B2M(M=Li, Ti, Fe)能够吸附的H2数目最多分别为4, 6和4. 由储氢机理分析可知: C18B2Li主要通过碱金属离子激发的静电场来吸附H2, 而C18B2Ti和C18B2Fe主要通过金属原子与H2之间的Kubas作用来吸附H2. 由于C18B2Ti既有较大的储氢数目, 又可以实现可逆储氢, 因此有望开发成新型纳米储氢材料. 相似文献
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使用密度泛函理论(DFT)中的广义梯度近似(GGA)对经碱金属原子Li、过渡金属原子Ti和Fe修饰的富勒烯C20M(M=Li,Ti,Fe)的储氢性能进行研究.结果表明,C20Li(C20Ti和C20Fe)能够吸附H2的最大数目为6,6和4,与18电子规则相吻合;C20M(M=Li,Ti,Fe)对H2的平均吸附能在0.25~0.80 eV范围内,介于物理吸附和化学吸附之间(0.1~0.8 eV),因此可以实现常温下对氢的可逆吸附.C20Li主要通过正负电荷形成的偶极矩作用进行储氢,而C20Ti和C20Fe主要通过Dewar-Kubas作用进行储氢. 相似文献
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采用密度泛函理论中的广义梯度近似研究C6Li吸附H2O分子并将之进行分解的催化过程. 几何优化发现:Li原子最稳定的吸附位置是位于C 原子顶位上方. 研究表明,第一个H2O 分子吸附在C6Li上需要克服1.77 eV的能量势垒,然后分解为H和OH且与Li原子成键. 当吸附第二个H2O分子时,第二个H2O分子需要克服1.2 eV的能量势垒分解为H和OH,其中H与Li原子上的H原子结合成H2,OH则替代Li 原子上的H结合在Li原子上. 因此C6Li 可以作为催化剂将H2O分子进行分解得到H2. 分析可知:C6Li主要是通过Li原子与H2O之间形成的偶极矩作用来吸附H2O 分子,与C60Li12 的储氢机制类似. 研究结果可为储氢材料的制备提供一个新的思路.
关键词:
6')" href="#">C6
Li
2O')" href="#">H2O
密度泛函理论 相似文献
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采用密度泛函理论中的广义梯度近似研究C6Li吸附H2O分子并将之进行分解的催化过程.几何优化发现:Li原子最稳定的吸附位置是位于C原子顶位上方.研究表明,第一个H2O分子吸附在C6Li上需要克服1.77 eV的能量势垒,然后分解为H和OH且与Li原子成键.当吸附第二个H2O分子时,第二个H2O分子需要克服1.2 eV的能量势垒分解为H和OH,其中H与Li原子上的H原子结合成H2,OH则替代Li原子上的H结合在Li原子上.因此C6Li可以作为催化剂将H2O分子进行分解得到H2.分析可知:C6Li主要是通过Li原子与H2O之间形成的偶极矩作用来吸附H2O分子,与C60Li12的储氢机制类似.研究结果可为储氢材料的制备提供一个新的思路. 相似文献
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