阻燃剂Mg（OH）2的晶体构型、能量及电子结构的理论研究

本文采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,系统研究了Mg(OH)2晶体的几何构型、能量及微观电子结构。结果显示:Mg(OH)2具有三角系晶体结构,其理论计算的晶胞参数包括晶格常数与原子坐标等均与实验值吻合;分解反应热的计算结果表明Mg(OH)2具有较高的热稳定性及良好的阻燃效果;电子结构分析表明Mg(OH)2晶体呈现绝缘体性质,在其晶体内部,Mg与OH间呈离子键作用,而O-H间则呈混合的共价-离子键作用,且O(2s)(2p)与H(s)轨道电子间的成键作用决定了Mg(OH)2晶体的稳定性。     

Ti,V, Nb掺杂MgH2储氢体系的放氢性能及微观机理

采用基于密度泛函理论的赝势平面波方法, 计算了过渡金属元素Ti, V, Nb掺杂MgH₂储氢体系的几何构型、能量与电子结构. 结果显示: Ti, V, Nb掺杂原子较Mg表现出更强的“亲氢性”, 掺杂原子在吸引周围H原子同时却削弱了体系中的H—Mg键强|掺杂体系相结构稳定性降低, 放氢性能提高, 且体系放氢能力按MgH₂-Ti, MgH₂-V, MgH₂-Nb顺序依次增强|放氢过程中, 掺杂原子与周围H原子所形成的氢化物团簇对改善体系放氢性能表现出主要的催化活性|掺杂元素改善MgH₂体系放氢性能的微观机理在于掺杂体系在费米能级附近能隙的变窄、低能级区成键电子数的减少以及H—Mg间相互作用的减弱.