物理化学学报
物理化學學報
물이화학학보
ACTA PHYSICO-CHIMICA SINICA
2014年
10期
1821-1826
,共6页
杨建辉%计嘉琳%李林%韦世豪
楊建輝%計嘉琳%李林%韋世豪
양건휘%계가림%리림%위세호
储氢%第一性原理%过渡金属化合物%二维材料%碳化物
儲氫%第一性原理%過渡金屬化閤物%二維材料%碳化物
저경%제일성원리%과도금속화합물%이유재료%탄화물
Hydrogen storage%First principles%Transition metal compound%Two-dimensional material%Carbide
第一性原理计算研究发现由于二维TiC单原子层具有高的比表面积与大量的暴露在表面的Ti原子,其是一种非常有潜力的储氢材料.计算结果显示H2可以在二维TiC单原子层表面进行物理吸附与化学吸附.其中化学吸附能为每个氢分子0.36 eV,物理吸附能是每个氢分子0.09 eV.覆盖度为1和1/4层(ML)时,H2分子在二维TiC单原子层表面的离解势垒分别为1.12和0.33 eV.因此,除了物理吸附与化学吸附,TiC表面还存在H单原子吸附.最大的H2储存率可以达到7.69％(质量分数).其中,离解的H原子、化学吸附的H2、物理吸附的H2的储存率分别为1.54％、3.07％、3.07％.符合Kubas吸附特征的储存率为3.07％.化学吸附能随覆盖度的变化非常小,这有利于H2分子的吸附与释放.
第一性原理計算研究髮現由于二維TiC單原子層具有高的比錶麵積與大量的暴露在錶麵的Ti原子,其是一種非常有潛力的儲氫材料.計算結果顯示H2可以在二維TiC單原子層錶麵進行物理吸附與化學吸附.其中化學吸附能為每箇氫分子0.36 eV,物理吸附能是每箇氫分子0.09 eV.覆蓋度為1和1/4層(ML)時,H2分子在二維TiC單原子層錶麵的離解勢壘分彆為1.12和0.33 eV.因此,除瞭物理吸附與化學吸附,TiC錶麵還存在H單原子吸附.最大的H2儲存率可以達到7.69％(質量分數).其中,離解的H原子、化學吸附的H2、物理吸附的H2的儲存率分彆為1.54％、3.07％、3.07％.符閤Kubas吸附特徵的儲存率為3.07％.化學吸附能隨覆蓋度的變化非常小,這有利于H2分子的吸附與釋放.
제일성원리계산연구발현유우이유TiC단원자층구유고적비표면적여대량적폭로재표면적Ti원자,기시일충비상유잠력적저경재료.계산결과현시H2가이재이유TiC단원자층표면진행물리흡부여화학흡부.기중화학흡부능위매개경분자0.36 eV,물리흡부능시매개경분자0.09 eV.복개도위1화1/4층(ML)시,H2분자재이유TiC단원자층표면적리해세루분별위1.12화0.33 eV.인차,제료물리흡부여화학흡부,TiC표면환존재H단원자흡부.최대적H2저존솔가이체도7.69％(질량분수).기중,리해적H원자、화학흡부적H2、물리흡부적H2적저존솔분별위1.54％、3.07％、3.07％.부합Kubas흡부특정적저존솔위3.07％.화학흡부능수복개도적변화비상소,저유리우H2분자적흡부여석방.
