用水合物储存氧气的计算化学模拟研究

• 作者: 曾军 杜奇石 谢能中 黄日波
• 来源期刊: 广西科学
• 学科: 工学
• 关键词: 水合物储氧 清洁能源 量子化学 逃逸势垒 储存密度
• 年，卷（期）: 2014,（6）
• 所属期刊栏目: 计算科学
• 页码范围: 652-655
• 页数: 4页
• 分类号: TQ013.2
• 字数: 2834字
• 语种: 中文

摘要

【目的】用水合物在常温常压下能够储存氧气，在清洁能源、军事、航天、环境和生态保护等方面都有重大潜在应用，本文主要探讨水合物储氧的最佳比例和稳定性。【方法】在由20个水分子组成的正十二面体水合物512结构单元中分别放置1～3个氧分子，用量子化学方法优化氧分子簇（O2，2O2，3O2）与水合物512结构单元的作用结构，并计算水合物稳定能。【结果】在边长为2．82的水合物512结构单元中放置1个和2个氧分子时得到吸引的稳定能；当储存3个氧分子时水合物单元与氧分子簇间的稳定能转为排斥。【结论】当边长为2．82时，在水合物512结构单元中最多可以存储2个氧分子。氧分子从水合物512结构单元中逃逸的势垒高达~200 kJ／mol，远高于氢分子的逃逸势垒~80 kJ／mol。