物理化学学报
物理化學學報
물이화학학보
ACTA PHYSICO-CHIMICA SINICA
2012年
3期
547-554
,共8页
苗延霖%孙淮%王琳%孙迎新
苗延霖%孫淮%王琳%孫迎新
묘연림%손회%왕림%손영신
储氢%二羧酸盐%多孔芳香骨架%从头算%分子模拟
儲氫%二羧痠鹽%多孔芳香骨架%從頭算%分子模擬
저경%이최산염%다공방향골가%종두산%분자모의
用MP2方法,TZVPP基组以及基组重叠误差(BSSE)校正计算了氢分子与修饰在多孔芳香骨架(PAF)上的羧酸镁、羧酸钙官能团的相互作用,并建立了描述这一相互作用的分子力学力场.在此基础上用巨正则系综蒙特卡洛(GCMC)模拟预测了氢气在该种新型PAF材料上的吸附等温线.量子化学计算结果表明,每个羧酸镁、羧酸钙官能团分别可以提供13、14个氢分子吸附位点,与每个氢分子的平均结合能在8 kJ· mol-1左右.通过比较不同温度和压力下材料的绝对吸附量和超额吸附量发现,在PAF骨架中引入羧酸镁、羧酸钙官能团可以显著提高材料的综合储氢性能,达到并超过了美国能源部提出的2015年储氢标准.同时该工作还揭示了氢吸附量与材料的表面积、空腔体积和分子作用强度间的复杂关系.
用MP2方法,TZVPP基組以及基組重疊誤差(BSSE)校正計算瞭氫分子與脩飾在多孔芳香骨架(PAF)上的羧痠鎂、羧痠鈣官能糰的相互作用,併建立瞭描述這一相互作用的分子力學力場.在此基礎上用巨正則繫綜矇特卡洛(GCMC)模擬預測瞭氫氣在該種新型PAF材料上的吸附等溫線.量子化學計算結果錶明,每箇羧痠鎂、羧痠鈣官能糰分彆可以提供13、14箇氫分子吸附位點,與每箇氫分子的平均結閤能在8 kJ· mol-1左右.通過比較不同溫度和壓力下材料的絕對吸附量和超額吸附量髮現,在PAF骨架中引入羧痠鎂、羧痠鈣官能糰可以顯著提高材料的綜閤儲氫性能,達到併超過瞭美國能源部提齣的2015年儲氫標準.同時該工作還揭示瞭氫吸附量與材料的錶麵積、空腔體積和分子作用彊度間的複雜關繫.
용MP2방법,TZVPP기조이급기조중첩오차(BSSE)교정계산료경분자여수식재다공방향골가(PAF)상적최산미、최산개관능단적상호작용,병건립료묘술저일상호작용적분자역학력장.재차기출상용거정칙계종몽특잡락(GCMC)모의예측료경기재해충신형PAF재료상적흡부등온선.양자화학계산결과표명,매개최산미、최산개관능단분별가이제공13、14개경분자흡부위점,여매개경분자적평균결합능재8 kJ· mol-1좌우.통과비교불동온도화압력하재료적절대흡부량화초액흡부량발현,재PAF골가중인입최산미、최산개관능단가이현저제고재료적종합저경성능,체도병초과료미국능원부제출적2015년저경표준.동시해공작환게시료경흡부량여재료적표면적、공강체적화분자작용강도간적복잡관계.
