第一性原理研究Hf对ZrCoH3放氢的影响

过渡金属元素Hf被设计成通过占据Co原子、Zr原子和间隙位点来添加到ZrCoH₃中.通过第一性原理计算研究了Hf对ZrCoH₃放氢的影响.发现用Hf掺杂会使ZrCoH₃不稳定,导致氢离解能(E_d)、Co-H平均单位键长的键序(SBO_Co-H)降低,顺序为Zr₁₆Co₁₆H₄₈> Zr₁₆Co₁₆HfH₄₈> Zr₁₆Co₁₅HfH₄₈> Zr₁₅Co₁₆HfH₄₈.理论研究表明在ZrCoH₃-Hf体系中,较弱的Co-H共价键相互作用、金属特性和Hf-H键的形成都有利于提高ZrCoH₃的放氢能力. Hf原子优先占据间隙位,但这对氢离解能影响很小,氢离解能与位置...     

锆钴合金氢化反应热力学函数的计算

在有效原子实势近似下,采用Gaussian 98计算程序及B3LYP/SDD密度泛函方法计算得到了ZrCo和ZrCoH分子的结构、力常数、离解能,能量(E)、熵(S)以及ZrCo与氢同位素气体反应的热力学函数.在固态ZrCo、ZrCoH(D、T)的E和S的计算中,近似以气态分子总能量中的振动能EV代替该分子处于固态时的振动能量,以电子运动和振动运动熵SEv代替分子处于固态的熵,在这种近似下,计算了不同温度下ZrCo与H2、D2、T2反应的ΔH、ΔG、ΔS及氢化反应平衡压力,导出了氢化反应温度与平衡压力的依赖关系.计算得出：ZrCoH、ZrCoD、ZrCoT的生成焓(398～598 K）分别为82.81、81.54和80.49 kJ•mol－1,与实验结果有很好的一致性,表明这种近似处理方法是合理的,可以用于一些未知氢化物的热力学函数的近似计算.